【摘 要】
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挥发性有机物（VOC）气体治理是大气污染防治领域的研究热点之一,臭氧化处理VOC气体治理的有效技术,主要包括吸附-臭氧化和催化-臭氧化。本研究将微气泡臭氧化技术应用于高浓度甲苯气体臭氧化处理,在水介质中通过吸收-氧化过程对模拟高浓度甲苯气体进行处理,考察了微气泡臭氧化技术处理高浓度甲苯气体中的吸收强化和氧化强化作用,以及水介质pH值、臭氧/甲苯投加比、催化剂等因素对微气泡臭氧化强化甲苯吸收-氧化去
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挥发性有机物（VOC）气体治理是大气污染防治领域的研究热点之一,臭氧化处理VOC气体治理的有效技术,主要包括吸附-臭氧化和催化-臭氧化。本研究将微气泡臭氧化技术应用于高浓度甲苯气体臭氧化处理,在水介质中通过吸收-氧化过程对模拟高浓度甲苯气体进行处理,考察了微气泡臭氧化技术处理高浓度甲苯气体中的吸收强化和氧化强化作用,以及水介质pH值、臭氧/甲苯投加比、催化剂等因素对微气泡臭氧化强化甲苯吸收-氧化去除性能的影响,分析了甲苯氧化去除机理。研究结果表明:1)微气泡技术能够强化甲苯气体在水介质中的吸收过程,氮气/甲苯微气泡在水介质中的甲苯去除率为95.62%,同时氮气/甲苯微气泡通过产生·OH氧化反应,使得平均甲苯氧化矿化率达到40.97%;氮气/甲苯传统气泡中甲苯去除率和吸收量均显著低于氮气/甲苯微气泡,且没有氧化矿化作用。2)微气泡臭氧化在水介质中对甲苯气体具有高效去除性能,臭氧/甲苯微气泡处理中甲苯平均去除率为97.08%,甲苯平均氧化矿化率为88.56%,平均臭氧利用率为82.54%,臭氧投加量与甲苯矿化去除量比值为1.26 mg·mg-1,处理性能显著优于臭氧/甲苯传统气泡处理,其中氧化矿化能力为臭氧/甲苯传统气泡处理3.6倍。·OH氧化反应是甲苯氧化矿化去除的关键因素。同时GC-MS检测分析表明甲苯可被彻底氧化矿化,而几乎无氧化降解中间产物积累。3)水介质pH值对臭氧/甲苯微气泡处理甲苯气体具有一定影响,不同pH值条件下甲苯气体去除率基本相当,但中性条件下甲苯氧化矿化率最高,碱性和酸性条件下甲苯氧化矿化率有所下降。随着臭氧/甲苯投加比降低,甲苯去除率变化不大,但甲苯氧化矿化率有所下降,同时臭氧利用效率提高。4)加入活性炭催化剂后,微气泡催化臭氧化处理甲苯气体的氧化矿化能力明显提高,其中硝酸改性负载铁活性炭催化能力更强;同时,碱性条件下微气泡催化臭氧化对甲苯的氧化矿化能力更强。
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