UVH2O2高级氧化法去水中臭味物质

1、UVH2O2高级女r水.中臭味物质摘要:针对给水厂传统工艺难以有效处理高藻、高自央昧原水的问题采用中试探究了UV/H2O高级氧化法对土自央素(GSM)和一甲基异冰片(2-M1IB)这两种典型自央昧物质的去除效台匕目匕0结果表明当H2O2剂里为6mg/L、UV功率为20kW/、进水流县里为29m3/h时UV/H2O2系统对GSFM和2-11IB的去除率最高可分别达到9952%D和9926%），相应浓度均可降至5ngJ/L以下满足«生活饮用水卫生标准(GB57412006)的要求;另外对单位耗台匕目匕参数(EE与H2O2投加剂县里的关系进行拟合发现该系统在去除水中自央昧物质时台匕目匕耗较

2、低0关键词:UV/H2,02高级氧化法;土自央素;一甲基异冰片；单位耗台匕目匕参数三o)随着我国工业化进程的加快污废水排放县里日增加部分饮用水水源不同程度地受到了污染很多水体出现7曷营养化现象0大县里繁殖的藻类在新陈代谢过程中会产生自央昧化合物使水体散发出鱼腥昧、土霉昧等难闻的气昧0然而城市给水厂的传统处理工艺对具有高藻、高自央昧特征的原水难以造成了严重的影响1臭昧物质学者们进行除自央技术主要分为物理降解等24L这些来高级氧化法作为一被广泛关注0相关研究术对大部分难降解有机果但目刖针对该技术究报道尚不多见0为此氧化技术深度去除水中冰片(2-MIB)的中试研究线强度和H2!O2投加县里的了评估0

3、1材料与方法1.1试验进水及试剂中试采用济南市玉清水厂的80硬度(以CaCO320mg/L硝态氮为13(UVT2(54)为922%0可知有效处理给生产生活。为了有效去除水中的了一系列研究现有的吸附、化学氧化、生物技术各有优劣0近年种新型的水处理技术而表明UV/H2O2高级氧化技物均有明显的去除效去除水中自央昧物质的研笔者进行了UV/H2O2高级土自央素(GSM)和一甲基异重占八、考察了流县里、紫外影响并对其台匕目匕耗进行进水砂滤池出水其pH值为计)为130mg/L,DOC为4m|g/L紫外线才透率进水的紫外线才透率较高表明UV光电子在溶液中的传递效率较高另外进水DO(C含量较低表明消耗?。卜1

4、的有机物较少即影响目标污染物去除效果的干扰较小0试验采用30%）的H2O2溶液H2O2含县里约为33()mg/mL;(GSM和2-M/IIB为分析纯02-M1IB和gsf溶于甲醇配制成浓度为25mg/mL的溶液再用水稀释到一止浓度通过计县里泵进行投加01.2工艺流程中试处理流程见图10H2>02和gsfM、2-11IB分别通过计县里泵注射入管路系统经静态混合器充分混合后进入高级氧化反应器0反应过程中的流县里测止由装置刖端的流里计占兀成反应刖后所取样品均经过充分混合0高级氧化反应系统采用Tro.anUV-PhoxTW8/XL2C设备由8根低压高效汞灯组成每根灯管的额止最大功率为250W并且

5、可以在60%，100%之问以2%的增量进行调节(即总功率可以在1220kW/之问调节)01.3试验方法试验时通入水流开启紫外设备到所需剂里并预热15min开启加药泵同时加入gsfM和2邛/IIB以及H2O2计时5倍HR取样口同时取样检测的含县里0其中GSPM和2-M联用法(SPE一GCMS)测止乙基一对本一胺(DPD)/过设置3因素变县里分别县里CH和UV功率P0Q分8m3/hCH分别取0、312和20kWIo另外对昭八、组02结果与讨论2.1进水流里对自央昧物质在H2IO2剂里为6mg/L、UV下考察进水流县里对GSb响0结果表明系统对率均随着进水流县里的增为29m：Vh(实测值下率分别为9

6、912%）和9877m3/h时二者的去9383%）。在UV功率一止T后在紫外设备刖后样品中GSFM、2-11IB与H2O2ZIIB采用周相萃取一气质H2!O2采用NN一一氧化物酶法测止0试验为进水流县里Q、H2?O2剂别取3、55、6、12nng/LP分别取设置CH、P均为令的去除效果的影响功率为2*0kW/的条件丽2-11IB去除效果的影两种目标污染物的去除大而降低0当进水流量同)时GSIM和2-rMIB去除20%;当进水流县里增大到除率分别降至9578%A和的情况下进水流县里的增大息昧着分配到单位体积水的?OH1减少从而影响了?OH1氧化GSF而2-M1IB的反应速率与效果0从另一个角度来

7、看在反应器容积一止的情况下增大进水流县里相当于缩短了水力停留时问这可能会导致部分目标污染物的反应时问较短因而去除率不高02.2紫外剂里对自央昧物质去除效果的影响为考察UV剂里对GSPM和2-M/IIB去除效果的影响在UV功率为20和12kW的条件下分别选取了四组数据进行比较(无紫外光昭八、射时无去除效果)结果如图2所示01、2、3、4组的试验条件分别为Q=5i.3m3/h、CH1=106mg/LQ=5*3m3/h、C卜H=2*8mg/LQ=78m3/h、CH1=33mg/LQ=77m3/h、C卜T=15mg/L0从图2可以看出当UV功率为20kW/时对GSIM和25川B的去除率均高于UV功率为

8、12kW时的对GS丽2-MIIB的去除率最大可分别达到9952%）和9926%在相同工况条件下12kW/功率下与20kW/功率下GSF而2-M1IB的去除率比值分别为069和0650表明在中试条件下两种目标污染物的去除率随着紫外剂县里的增加而增加0但考虑到成本问题实乐生产中不可台匕目匕无限增大紫外剂县里而应在满足处理效果的要求下选择适当的紫外剂县里从而降低系统电耗02.3H2O2剂里对自央昧物质去除效果的影响在进水流里为55m3/h、UV功率为20kW/的条件下考察H2>02剂县里对两种自央昧物质去除效果的影响0结果表明GsrMt2-11IB的去除率随着H2O2剂里的增加呈先快后慢的上升

9、趋势不投加H2O2时系统对GSI雨2-1/IIB均无去除效果;随着H2O2剂里逐渐增加到1074mg/L(此为实测值与理论投加里略有差异)一者去除率亦逐渐增大分别达到了99*52%D和99*26%），此时出水中的GSPM与2-M4IB含县里均低于检测限(<5ng/L)满足«生活饮用水卫生标准»(GB57419-2()06)的要求(GSM<10ng/L2-M1IB<10ng/L)0高级氧化反应中起主要作用的是?OH1,H202浓度较低时在一止强度紫外线昭八、射下?OH拈勺生成县里随着H>O2的增加而增加对目标污染物的去除县里随之增大0然而随着目标污染物

10、浓度不断降低其与?。卜H的碰撞概率大大减小相同的H>02增里下目标污染物去除率的增长呈先快后慢的趋势0同时H2O2本身也会造成?OH1的淬灭高浓度下随着H2O2的增加?O卜1的产县里会达到一个动态平衡5。2.4UJV/H2O2系统电耗分析采用高级氧化法作为深度处理工艺必然会导致净水成本的增加而电台匕目匕在运行成本中占主要部分因此有必要研究其耗电情况0参考国际纯粹和应用化学联合会(IUP，AC)提出的适用于痕里污染物高级氧化过程的电耗评估方法进行分析6。单位耗台匕目匕参数但三o)是一个综合性评价参数台匕目匕较好地描述UV/H2O2系统的效率其止义为处理一止体积的水使其达到规止的水平(目标污

11、染物降低一个数县里级或降低1-1g)所需要的电台匕目匕0较低的EEo）值表示UV/H2O2系统具有较高的效率EEc）可由下式计算:中C0和Ct分别代表进水和出水中目标污染物的浓度0图3为UV/H20系统去除GSI力与2-M1IB时EE）随H2!02剂县里的变化规律0通过拟合出去除GSPM和2-M1IB的EEo与H202剂里的关系分别为:EEo(GBSM)=1*157CH一0*782R2=0825i；EEo(2-lMB)=15419CH一0839R2=0779一者的EEo与H22O2剂县里具有强相关性P值均小0001拟合结果极显者0由图3可以看出随着H2?O2剂县里的增大EEo值呈先快后慢的降低

12、趋势0当H2!02剂县里<50mg/L时EEc）值降低较快;当H22O2剂县里在50125mg/L时EEo值降低较为缓慢;当H>02剂里>125mg/L后EEo基本稳止在0*2kM?h/(m3'?order)左右0当H2!02剂县里增加时相同电耗下可产生更多的?OHT进行目标污染物的氧化;另一方面由于H2?O2自身对?OH1的淬灭作用在大剂里H2O2条件下EEc）的降低将进入平台期0实生产过程中建议H2!02投加剂县里取510m1g/L使出水中GSPM和2-M/IIB的浓度满足饮用水标准要求即可0Daneshvar等人7的研究显示采用UV/卜H2O2高级氧化法处理柠檬

13、酸时其EEo值在0450KV?h/(m3?order)之问由此认为本研究中的EEo值相对较低高级氧化系统的效率较高0另外本研究中进水GSI2ZIIB均经过加标处理实际生产中进水负荷应该较低且实乐生产中反应器更接近理想推流状态系统处理效率会进一步提高03结论在中试条件下当H2>02和UV剂量一止时GS和2-M1IB去除率随着进水流里的增大而降低;两种目标污染物的去除率与UV剂县里呈正相关关系随着H2>02剂里的增大GSPM和2-M1IB去除率呈先快后慢的增大趋势最大可分别达到9952%）和99*26%此时出水中GSF咻口2-11IB的浓度满足«生活饮用水卫生标准»(GB5741尸2()06)的要求0通过EEo值县里化并评价整个系统的电耗情况针对GS和2-M1IB两种目标污染物分别出了EE与H2>02剂县里的数值表达关系由此可对实生产中H202的投加剂里进行预测0参考文献:1杨显峰高藻水源地饮用水高级氧化除藻技术研究J华中师范大学研究生学报201522(2):174一1782黄惠八、陈牧民关心丽等新型除MJM央