臭氧催化氧化含AOX染料废水的效能与风险评估

迟彤彤, 徐冉云, 李菲菲, 陈吕军. 臭氧催化氧化含AOX染料废水的效能与风险评估[J]. 生态毒理学报, 2023, 18(1): 288-297. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20220622002
引用本文: 迟彤彤, 徐冉云, 李菲菲, 陈吕军. 臭氧催化氧化含AOX染料废水的效能与风险评估[J]. 生态毒理学报, 2023, 18(1): 288-297. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20220622002
Chi Tongtong, Xu Ranyun, Li Feifei, Chen Lvjun. Efficiency and Environmental Risk Assessment of Catalytic Ozonation in Treating AOX-containing Dye Wastewater[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2023, 18(1): 288-297. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20220622002
Citation: Chi Tongtong, Xu Ranyun, Li Feifei, Chen Lvjun. Efficiency and Environmental Risk Assessment of Catalytic Ozonation in Treating AOX-containing Dye Wastewater[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2023, 18(1): 288-297. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20220622002

臭氧催化氧化含AOX染料废水的效能与风险评估

    作者简介: 迟彤彤(1996—),女,硕士,研究方向为高级氧化工艺处理难降解工业废水,E-mail:chitt19@mails.tsinghua.edu.cn
    通讯作者: 陈吕军, E-mail: chenlj@tsinghua.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(52070111,51808313);广东省环境污染控制与修复技术重点实验室开放基金资助项目(2020K0005)

  • 中图分类号: X171.5

Efficiency and Environmental Risk Assessment of Catalytic Ozonation in Treating AOX-containing Dye Wastewater

    Corresponding author: Chen Lvjun, chenlj@tsinghua.edu.cn
  • Fund Project:
  • 摘要: 针对染料废水生物处理效率低、容易经氧化处理生成可吸附有机卤素(AOX)使得出水毒性升高等问题,采用臭氧(催化)氧化工艺处理难降解染料废水生物处理出水,考察工艺对染料废水的处理效能,并通过蛋白核小球藻和青海弧菌Q67评估不同工艺出水生物毒性。结果发现,MnOx-GAC/O3/H2O2工艺对总有机碳(TOC)去除效果最佳,去除率可达67.6%,较O3工艺提高了39.8%;向O3和O3/H2O2体系加入MnOx-GAC不利于去除卤代有机物,而向O3和MnOx-GAC/O3体系加入H2O2能增强对卤代有机物去除效果。通过对物质定性分析,发现MnOx-GAC/O3和MnOx-GAC/O3/H2O2工艺对O3体系难以去除的类蛋白物质和小分子代谢产物具有更好的去除效果。尤其以MnOx-GAC/O3/H2O2工艺去除效果最佳,能够去除大部分卤代芳香族化合物,同时有效减少卤代副产物的生成。对自由基进行定量分析,发现添加MnOx-GAC或H2O2均可以增加体系中·OH含量,进而增强氧化能力。此外,添加MnOx-GAC可以提高O-2·自由基含量,但添加H2O2会降低O-2·自由基含量。出水生物毒性分析结果显示只有O3/H2O2和MnOx-GAC/O3/H2O2工艺出水对蛋白核小球藻和青海弧菌Q67生物毒性有所降低。因此,综合考虑污染物去除效果和出水生物毒性变化,MnOx-GAC/O3/H2O2工艺处理染料废水效能最高,并且能够有效降低出水生物毒性,为难降解染料废水的减毒处理提供了解决方案。
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-06-22

臭氧催化氧化含AOX染料废水的效能与风险评估

    通讯作者: 陈吕军, E-mail: chenlj@tsinghua.edu.cn
    作者简介: 迟彤彤(1996—),女,硕士,研究方向为高级氧化工艺处理难降解工业废水,E-mail:chitt19@mails.tsinghua.edu.cn
  • 1. 清华大学环境学院, 北京 100084;
  • 2. 广东省环境污染控制与修复技术重点实验室, 广州 510275
基金项目:

国家自然科学基金资助项目(52070111,51808313);广东省环境污染控制与修复技术重点实验室开放基金资助项目(2020K0005)

摘要: 针对染料废水生物处理效率低、容易经氧化处理生成可吸附有机卤素(AOX)使得出水毒性升高等问题,采用臭氧(催化)氧化工艺处理难降解染料废水生物处理出水,考察工艺对染料废水的处理效能,并通过蛋白核小球藻和青海弧菌Q67评估不同工艺出水生物毒性。结果发现,MnOx-GAC/O3/H2O2工艺对总有机碳(TOC)去除效果最佳,去除率可达67.6%,较O3工艺提高了39.8%;向O3和O3/H2O2体系加入MnOx-GAC不利于去除卤代有机物,而向O3和MnOx-GAC/O3体系加入H2O2能增强对卤代有机物去除效果。通过对物质定性分析,发现MnOx-GAC/O3和MnOx-GAC/O3/H2O2工艺对O3体系难以去除的类蛋白物质和小分子代谢产物具有更好的去除效果。尤其以MnOx-GAC/O3/H2O2工艺去除效果最佳,能够去除大部分卤代芳香族化合物,同时有效减少卤代副产物的生成。对自由基进行定量分析,发现添加MnOx-GAC或H2O2均可以增加体系中·OH含量,进而增强氧化能力。此外,添加MnOx-GAC可以提高O-2·自由基含量,但添加H2O2会降低O-2·自由基含量。出水生物毒性分析结果显示只有O3/H2O2和MnOx-GAC/O3/H2O2工艺出水对蛋白核小球藻和青海弧菌Q67生物毒性有所降低。因此,综合考虑污染物去除效果和出水生物毒性变化,MnOx-GAC/O3/H2O2工艺处理染料废水效能最高,并且能够有效降低出水生物毒性,为难降解染料废水的减毒处理提供了解决方案。

English Abstract

参考文献 (18)

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