活性红M-3BE在多级臭氧气浮工艺中的迁移转化特性

王佳, 金鹏康, 尉笑, 王自元, 魏哲超, 刘惠岳, 金鑫. 活性红M-3BE在多级臭氧气浮工艺中的迁移转化特性[J]. 环境工程学报, 2019, 13(1): 30-39. doi: 10.12030/j.cjee.201808104
引用本文: 王佳, 金鹏康, 尉笑, 王自元, 魏哲超, 刘惠岳, 金鑫. 活性红M-3BE在多级臭氧气浮工艺中的迁移转化特性[J]. 环境工程学报, 2019, 13(1): 30-39. doi: 10.12030/j.cjee.201808104
WANG Jia, JIN Pengkang, WEI Xiao, WANG Ziyuan, WEI Zhechao, LIU Huiyue, JIN Xin. Transformation of reactive red M-3BE during the treatment process of the dual-step ozone induced flotation[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(1): 30-39. doi: 10.12030/j.cjee.201808104
Citation: WANG Jia, JIN Pengkang, WEI Xiao, WANG Ziyuan, WEI Zhechao, LIU Huiyue, JIN Xin. Transformation of reactive red M-3BE during the treatment process of the dual-step ozone induced flotation[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(1): 30-39. doi: 10.12030/j.cjee.201808104

活性红M-3BE在多级臭氧气浮工艺中的迁移转化特性

  • 基金项目:

    国家科技支撑计划项目(2014BAC13B06)

Transformation of reactive red M-3BE during the treatment process of the dual-step ozone induced flotation

  • Fund Project:
  • 摘要: 针对传统污泥法对印染废水中有机物去除效果有限的问题,利用多级臭氧气浮中试实验系统(DOIF)对活性红M-3BE印染废水进行深度处理,研究不同操作参数对DOIF工艺处理效果的影响,优化DOIF工艺。为进一步确定印染废水中有机物的迁移转化过程,采用紫外可见分光光度计、三维荧光(3D-EEM)和液相色谱等方法进行了分析。结果表明,臭氧气浮氧化脱色效果良好,臭氧投加量、PAC投加量和回流比分别为21 mg?L-1、9 mg?L-1和40%的情况下,废水脱色率和DOC去除率分别达到99.1%和25.2%。臭氧气浮降解活性红M-3BE的工艺中,臭氧催化氧化过程中的矿化起主要作用。其作用机理推测为,首先活性红M-3BE非对称断键为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,其次Ⅰ分解为2种中间产物,并随后分解为萘和萘酚,Ⅱ分解为均三嗪,Ⅲ分解为苯环。多级臭氧气浮工艺对活性红M-3BE印染废水去除效果明显,为后续臭氧气浮技术工程化应用提供了参考依据。
  • 加载中
  • [1] MCMULLAN G, MEEHAN C, CONNEELY A, et al. Microbialdecolourisation and degradation of textile dyes[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2001, 56(1/2): 81-87.
    [2] 杨继. 几种活性染料的生物降解特性研究[D]. 上海: 东华大学, 2016.
    [3] 周红艺, 陈勇, 梁思, 等. 海藻酸钠固定化纳米铁还原脱色活性红X-3B[J]. 中国环境科学, 2016, 36(12): 3576-3582.
    [4] 张昊, 杨清香, 李慧君, 等. 活性红M-3BE脱色真菌的筛选及脱色性能研究[J]. 环境工程学报, 2007, 1(11): 55-58.
    [5] 杨睿媛, 王敏, 王文锋, 等. 活性红m-3BE的辐照降解研究[J]. 环境科学与技术, 2005, 28(S1): 1-3.
    [6] 梁吉艳. 活性染料废水电化学脱色性能研究[D]. 沈阳: 东北大学, 2009.
    [7] 董俊明, 陈晓阳. GeO2改性TiO2催化超声降解活性红(M-3BE)染料废水的应用研究[J]. 环境工程学报, 2011, 5(10): 2293-2297.
    [8] URS V G. Ozonation of drinking water: Part I. Oxidation kinetics and product formation[J]. Water Research, 2003, 37(7): 1443-1467.
    [9] 董淑福. 多相催化臭氧氧化法处理印染废水的研究[J].工业水处理, 2013, 33(4): 58-60.
    [10] 李勇. 臭氧-活性炭联用处理城市生活污水研究[D]. 广州: 广东工业大学, 2005.
    [11] 张静, 杜亚威, 刘晓静, 等. 臭氧微气泡处理酸性大红3R废水特性研究[J]. 环境科学, 2015, 36(2): 584-589.
    [12] 杜亚威. 微气泡臭氧氧化处理酸性大红3R废水特性研究[D]. 石家庄: 河北科技大学, 2016.
    [13] JIN P K, WANG X C, HU G. A dispersed-ozone flotation (DOF) separator for tertiary wastewater treatment[J]. Water Science & Technology, 2006, 53(9): 151-157.
    [14] JIN P K, JIN X, VIGGO A, et al. A study on the reactivity characteristics of dissolved effluent organic matter (EfOM) from municipal wastewater treatment plant during ozonation[J]. Water Research, 2016, 88: 643-652.
    [15] 金鹏康, 韩冬, 金鑫, 等. 多级臭氧气浮一体化装置对污水厂出水的处理效果[J]. 中国给水排水, 2015, 31(15): 12-15.
    [16] 邱壮, 金鹏康, 王丹, 等. 多级臭氧气浮装置深度处理印染生化出水中试研究[J]. 工业水处理, 2017, 37(8): 53-56.
    [17] 邱壮, 王锐, 金鹏康. 臭氧预氧化-混凝深度处理印染二级生化出水[J]. 印染, 2016, 42(17): 15-19.
    [18] 杨睿媛. 活性红染料m-3BE的辐照脱色与降解研究[C]//中国化学会,上海交通大学. 第二届全国环境化学学术报告会论文集, 2004.
    [19] 侯瑞, 金鑫, 金鹏康, 等. 臭氧-混凝耦合工艺污水深度处理特性及其机制[J]. 环境科学, 2017, 38(2): 640-646.
    [20] 金鑫. 臭氧混凝互促增效机制及其在污水深度处理中的应用[D]. 西安: 西安建筑科技大学, 2016.
    [21] RECKHOW D A, SINGER P C. The removal of organic halide precursors by preozonation and alum coagulation[J]. Journal of the American Water Works Association, 1984, 76(4): 151-157.
    [22] DUAN J M, GREGORY J. Coagulation by hydrolysing metal salts[J]. Advances in Colloidand Interface Science, 2003, 100-102: 475-502.
    [23] 汤鸿霄. 无机高分子絮凝剂的基础研究[J]. 环境化学, 1990, 9(3): 1-12.
    [24] 栾兆坤, 汤鸿霄, 于忱非. 混凝过程中铝与聚合铝水解形态的动力学转化及其稳定性[J]. 环境科学学报, 1997, 17(3): 65-71.
    [25] ZHAO H, LIU H, QU J. Aluminum speciation of coagulants with low concentration: Analysis by electrospray ionization mass spectrometry[J]. Colloids & Surfaces A: Physicochemical & Engineering Aspects, 2011, 379(1): 43-50.
    [26] QI F, XU B, CHEN Z, et al. Influence of aluminum oxides surface properties on catalyzed ozonation of 2, 4, 6-trichloroanisole[J]. Separation & Purification Technology, 2009, 66(2): 405-410.
    [27] 韩冬. 多级臭氧气浮工艺在污水深度处理中的应用研究[D]. 西安: 西安建筑科技大学, 2016.
    [28] 侯瑞. 臭氧-混凝联合处理互促增效机制研究[C]//中国化学会应用化学学科委员会水处理化学理事会. 第十三届全国水处理化学大会暨海峡两岸水处理化学研讨会摘要集, 2016.
    [29] 金鑫, 金鹏康, 孔茜, 等. 污水厂二级出水溶解性有机物臭氧化特性研究[J]. 中国环境科学, 2015, 35(10): 2985-2990.
    [30] 胡刚. 臭氧-气浮工艺在深度处理中的应用[D]. 西安:西安建筑科技大学, 2005.
    [31] ZHAO L, SUN Z, MA J. Novel relationship between hydroxyl radical initiation and surface group of ceramic honeycomb supported metals for the catalytic ozonation of nitrobenzene in aqueous solution[J]. Environmental Science & Technology, 2009,43(11): 4157-4163.
    [32] 蒋绍阶, 刘宗源. UV254作为水处理中有机物控制指标的意义[J]. 重庆建筑大学学报, 2002, 24(2): 61-65.
    [33] 刘建红, 王利颖, 王保贵, 等. 臭氧氧化对二级出水有机物(EfOM)特性机制的影响[J]. 环境工程学报, 2016, 10(3): 1228-1234.
    [34] GONG J,LIU Y, SUN X.O3 and UV/O3 oxidation of organic constituents of biotreated municipal wastewater[J]. Water Research, 2008, 42(4): 1238-1244.
    [35] WU F, TANOUE E, LIU C Q. Fluorescence and amino acid characteristics of molecular size fractions of DOM in the waters of Lake Biwa[J]. Biogeochemistry, 2003, 65(2): 245-257.
    [36] 侯瑞, 金鑫, 金鹏康, 等. 污水厂二级出水中难凝聚有机物的臭氧化特性[J]. 环境科学, 2018, 39(2): 844-851.
    [37] 杨岸明, 常江, 甘一萍, 等. 臭氧氧化二级出水有机物可生化性研究[J]. 环境科学, 2010, 31(2): 363-367.
    [38] 宋晓娜, 于涛, 张远, 等. 利用三维荧光技术分析太湖水体溶解性有机质的分布特征及来源[J]. 环境科学学报, 2010, 30(11): 2321-2331.
    [39] 孔赟, 朱亮, 吕梅乐, 等. 三维荧光光谱技术在水环境修复和废水处理中的应用[J]. 生态环境学报, 2012, 21(9): 1647-1654.
    [40] 鞠东. 活性艳红M-3BE的化学降解与微胶囊化研究[D]. 太原: 山西大学, 2010.
    [41] 刘海龙, 郭雪峰, 王敏慧, 等. 臭氧-混凝交互作用对混凝效果的影响[J]. 环境科学, 2015, 36(9): 3285-3291.
    [42] 韩利华, 许红英, 陈鹏. 活性红3BE及其水解产物的液相色谱分离[J]. 河北化工, 2004(2): 31-32.
    [43] SHANTKRITI S, SENTHIL K S. Exploring docking and aerobic-microaerophilic biodegradation of textile azo dye by bacterial systems[J]. Journal of Water Process Engineering, 2018, 22: 180-191.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  3627
  • HTML全文浏览数:  3537
  • PDF下载数:  146
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2019-01-08

活性红M-3BE在多级臭氧气浮工艺中的迁移转化特性

  • 1. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院,西安 710055
  • 2. 浙江丰林染整有限公司,嘉兴 314500
基金项目:

国家科技支撑计划项目(2014BAC13B06)

摘要: 针对传统污泥法对印染废水中有机物去除效果有限的问题,利用多级臭氧气浮中试实验系统(DOIF)对活性红M-3BE印染废水进行深度处理,研究不同操作参数对DOIF工艺处理效果的影响,优化DOIF工艺。为进一步确定印染废水中有机物的迁移转化过程,采用紫外可见分光光度计、三维荧光(3D-EEM)和液相色谱等方法进行了分析。结果表明,臭氧气浮氧化脱色效果良好,臭氧投加量、PAC投加量和回流比分别为21 mg?L-1、9 mg?L-1和40%的情况下,废水脱色率和DOC去除率分别达到99.1%和25.2%。臭氧气浮降解活性红M-3BE的工艺中,臭氧催化氧化过程中的矿化起主要作用。其作用机理推测为,首先活性红M-3BE非对称断键为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,其次Ⅰ分解为2种中间产物,并随后分解为萘和萘酚,Ⅱ分解为均三嗪,Ⅲ分解为苯环。多级臭氧气浮工艺对活性红M-3BE印染废水去除效果明显,为后续臭氧气浮技术工程化应用提供了参考依据。

English Abstract

参考文献 (43)

目录

/

返回文章
返回