Ru/AC催化臭氧氧化难生物降解有机物
摘要：研究了臭氧单独氧化和Ru/AC催化臭氧氧化DMP、酚类物质和消毒副产物前体物。结果表明，Ru/AC能显著提高臭氧氧化中有机物的矿化效果。在DMP降解中，反应100min后TOC的去除率由单独臭氧氧化的28.84%提高到66.13%。在23种酚类物质降解中，反应60min后TOC的去除率由单独臭氧的9.57%～56.08%提高到41.81%～82.32%。相对于单独臭氧，Ru/AC催化臭氧氧化更能有效地降低水源水中消毒副产物的生成势,以卤乙酸生成势的降低最为明显，100min后卤乙酸生成势由144.02μg/L降到58.50μg/L，低于美国环保局规定的限制浓度60μg/L。而使用单独臭氧处理并不能使卤乙酸生成势降到符合美国EPA的规定。比较了BAC、O3+BAC、O3/AC+BAC以及Ru/AC+O3+BAC工艺处理水源水的效果，TOC平均去除率分别为3.80%、20.14%、27.45%和48.30%；COD平均去除率分别为4.37%、27.22%、39.91%和50.00%；UV254去除率分别为8.16%、62.24%、67.03%和84.95%.Ru/AC+O3+BAC工艺相比其他工艺，更能有效地去除TOC、COD和UV254，整个过程中没有观察到金属Ru的溶出，是一种很有应用潜力的微污染水源水深度处理工艺。
关键词：催化臭氧氧化，邻苯二甲酸二甲酯，酚，消毒副产物，水源水
近年来，致癌性、致畸性和内分泌干扰性物质对饮用水造成了严重的污染。为保证饮用水安全，水中的这些物质必须被有效地去除。虽然这些有机物在水中存在的浓度特别低，但是大多数是难以生物降解的。臭氧氧化技术被认为能够有效地去除这些有机污染物。然而臭氧氧化技术也存在一些不足，例如臭氧仅能氧化部分有机物，不易将有机物彻底降解为CO2和H2O，臭氧氧化的部分副产物毒性较高。与之相比，催化臭氧氧化技术可以更有效提高有机物的去除效果，降低副产物的毒性，因而受到更多的关注，并取得了较大的进展。然而目前催化剂大都含过滤金属氧化物，它们会存在溶出现像，因而必须探索高效稳定催化剂。Ru/AC在催化湿式氧化中被认为是稳定的催化剂，由于催化湿式氧化反应条件比催化臭氧氧化的条件苛刻得多，因而Ru/AC极有可能是一种良好的催化臭氧氧化催化剂。
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