摘要：為控制煉油廢水對環(huán)境的污染，采用臭氧光電催化氧化耦合工藝對煉油廢水反滲透濃水進(jìn)行了處理研究，主要考察了pH、電流密度、臭氧投加量等因素對該耦合體系廢水處理效果的影響。  

結(jié)果表明，臭氧光電催化氧化耦合技術(shù)可有效降解煉油廢水反滲透濃水；廢水中油類及COD的去除率隨pH的增大先提高后降低；隨電流密度的增大，COD去除率先提高后降低，油類物質(zhì)先提高然后基本保持恒定；臭氧投加量不斷增大，COD及油類物質(zhì)去除率先提高后趨于穩(wěn)定。當(dāng)pH=7.5，臭氧投加量達(dá)到8mg/L，電流密度50mA/cm2，停留時(shí)間30min，出水達(dá)到COD≤50mg/L，石油類≤0.5mg/L的排放要求。  

我國含油工業(yè)廢水處理通常采用“老三套”處理工藝，即隔油-混凝/氣浮-生化處理。在煉油行業(yè)污水回用工程中，反滲透工藝產(chǎn)生的濃水鹽含量高、可生化性差，處理難度極大，傳統(tǒng)的處理工藝很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，尋找高效降解污染物的處理方法是解決反滲透濃水處理難題的關(guān)鍵。  

臭氧技術(shù)是當(dāng)今國際主流的廢水深度處理技術(shù)。該技術(shù)氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快、設(shè)備體積小，既可作為單獨(dú)處理，又可與其他處理過程相匹配，降低處理成本。但單一的臭氧氧化不能將有機(jī)物徹底分解為CO2和H2O，且難以達(dá)到較高的COD去除效果，單一的臭氧氧化有一定的局限性。  

目前，臭氧氧化主要用于脫色、除臭、殺菌、初步去除或轉(zhuǎn)化污染物、助凝等，其對水質(zhì)的改善程度主要取決于原水水質(zhì)和臭氧化條件。谷俊標(biāo)采用臭氧/活性炭處理煉油廢水，將臭氧氧化與活性炭的吸附、催化作用結(jié)合到一起，提高了煉油廢水處理效果；林穗云等采用臭氧氧化-生物炭工藝處理煉油廢水二級生化出水，出水COD≤13mg/L，BOD≤3.6mg/L，石油類≤0.46mg/L，可循回用于工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)煉油污水資源化。高富等采用臭氧-BAF工藝對某煉油廠二級生化出水進(jìn)行了中試回用處理，出水水質(zhì)達(dá)到了生產(chǎn)工藝對回用水的水質(zhì)要求。  

光電催化氧化法是目前研究的另一種處理含油廢水的高級氧化技術(shù)，氧化能力強(qiáng)、反應(yīng)快、去除效率高，能夠徹底的降解污染物直至完全礦化，大大提高有機(jī)物的降解速率，已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于催化降解染料、酸、醇和酚類等有機(jī)污染物，是一項(xiàng)具有廣泛應(yīng)用前景的新型水污染處理技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)和生物處理、化學(xué)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合是今后的一個(gè)重要發(fā)展方向。幾種高級氧化技術(shù)聯(lián)合使用，可作為難降解有機(jī)工業(yè)廢水的后處理。傅建記等采用臭氧/紫外線法嘗試處理了石化廢水，與單獨(dú)臭氧氧化相比，O3/UV使COD、含油量的降解率大大提高，明顯改善了廢水的水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)污水的回用。張冬梅等采用O3/UV法對煉油含堿廢水進(jìn)行了降解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，O3/UV法COD、油類物質(zhì)去除率比單獨(dú)臭氧氧化分別提高了24%、31%。  

在前期工作的基礎(chǔ)上，本研究采用臭氧光電催化氧化耦合技術(shù)對重質(zhì)原油電脫鹽污水雙膜回用處理后的濃水進(jìn)行了處理實(shí)驗(yàn)，考察不同條件下的處理效果。  

1實(shí)驗(yàn)部分  

1.1反應(yīng)原理  

煉油廢水反滲透濃水含鹽量高、可生化性差，處理難度極大。單獨(dú)的臭氧氧化或光電催化很難將煉油廢水中有機(jī)污染物徹底地?zé)o機(jī)化，且能耗較高。前期研究結(jié)果表明，將臭氧與光電催化氧化結(jié)合使用，可大大提高處理效率，降低能耗。臭氧在紫外輻射作用下分解產(chǎn)生大量．OH，與光電催化體系產(chǎn)生的活性基團(tuán)（．OH、HO2．等），能有效地將廢水中的石油烴類、環(huán)烷酸等有機(jī)物徹底降解成二氧化碳、水和無機(jī)離子。已有文獻(xiàn)報(bào)道)使用紫外光照射后，O3的氧化能力增強(qiáng)了10倍以上。

1.2實(shí)驗(yàn)流程  

臭氧氣體經(jīng)過氣體流量計(jì)后通過擴(kuò)散裝置進(jìn)入一體化裝置對廢水進(jìn)行曝氣，光電催化體系由電源控制系統(tǒng)及光源控制系統(tǒng)控制，工藝流程如圖1所示。一體化裝置與謝陳鑫等已公開專利中報(bào)道的基本一致)催化劑放置于反應(yīng)器底部及極板中央，催化劑采用α-氧化鋁或二氧化硅中的一種或多種為載體的，表面負(fù)荷二氧化鈦、硫化鎘、氧化鐵、二氧化錳中的一種或多種物質(zhì)構(gòu)成；電極材料采用鈦基材表面固載貴金屬物質(zhì)制備而成，貴金屬物質(zhì)采用鉑、釕、銥、銣、鋯等氧化物中的一種或多種物質(zhì)構(gòu)成。  

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