UV/O3是一種結合了紫外光解（jiě）和臭氧氧化（huà）的高級氧（yǎng）化技術。其反（fǎn）應機理在於，臭氧（yǎng）首先分解產生H2O2，H2O2遇到紫外（wài）光照射又產生OH·。該技術（shù）從（cóng） 20 世紀 70 年代開始應用，該（gāi）方法的優點是能使多數難降解的有機物完全礦化，且反應在常溫常壓下即可（kě）進行，沒有二次汙染；

臭氧-紫（zǐ）外技術以臭氧為（wéi）氧（yǎng）化劑，紫外光提供能量。臭氧在紫外光的作用下可產生具有強氧化性的羥基自由基，進一步降解汙染物，從而提高臭氧氧化的效率。Peyton等研究（jiū）總結了（le）臭（chòu）氧-紫外技術產生羥基自由基的機理，臭氧與水在紫外光的照射下先產生（shēng）H2O2，H2O2 在紫（zǐ）外光的作用下進一步產生羥基自由基［15］。Hsing 等利用（yòng）臭氧-紫外技術處理含酸性染料的廢水，40 min後完全脫色，50 min後TOC去除率達到65%以上［16］。Lu等對比了臭氧（yǎng）氧化、紫外光催化及臭氧-紫外聯合技術處理含甲基橙印染（rǎn）廢水的效果，發現3種處理方式的脫色率相差不大，而臭氧-紫外聯合技術的（de）COD去除率遠遠高於單獨（dú）使用紫外光催（cuī）化和臭氧氧化處理技術［17］。

任（rèn）健等利用紫外（wài）-TiO2-臭氧（yǎng）技術處理高濃度印染廢水（色度2 000~2 400倍，COD=12 000~15 000 mg/L），當臭氧速率（lǜ）為100 L/h、用量為200 mg/L、水流量為60 L/h、TiO2用量為0.6 g/L、pH=10.5、紫外功率為580 W時，色度（dù）能夠（gòu）完全去除，COD 去除率超（chāo）過60%［18］。趙偉榮研究發現，臭（chòu）氧-紫外氧化處理含X-GRL染料（liào）的印染廢水，臭氧-紫外體係能產生更多的羥（qiǎng）基自由基，處理效果強於單獨的臭氧（yǎng）氧化，120 min後，TOC去除率相比單獨臭（chòu）氧氧化提升了44.2%［19］。

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1.臭氧紫外聯用深度處理汙水廠二級出（chū）水的研（yán）究（jiū）

近年來,隨著（zhe）社會的發展,水處理技術被廣泛的應用到各行各業中,城市汙水處理廠（chǎng）中三級工藝受到越來越（yuè）多（duō）的關注。本文設計加工了臭氧紫外聯（lián）合（hé）工藝的小試裝置,以合肥市某（mǒu）汙水處理廠二（èr）沉池（chí）出水為研究對象,利用臭氧紫外聯合工藝進行深度處理,首先考察（chá）了單獨O3、UV、VUV和O3/UV聯合工藝對水中有機物CODCr的處（chù）理效果,並分析了不同實驗條件對工藝的影響狀況。

然後分析了臭氧紫外聯合工藝中的協同機理,包括二級出水臭氧氧化的傳質、投（tóu）加碳酸鈉作為抑製劑的羥（qiǎng）基自由基抑製實驗以及（jí）投加鐵離子作為催化劑,激發羥基自由基（jī）的催化實驗；更後結合上述實驗的結論（lùn）,提出了針對（duì）汙水處理廠的水質特（tè）點,進（jìn）行深度處（chù）理工藝的（de）設計方案的優化,更後（hòu）從能源的（de）節約角度以及（jí）經濟的合理性方麵給（gěi）出建議。

具體研究結果如（rú）下（xià）：

 (1)波長為254nm的紫外線和臭氧（yǎng）對水體中有機物的深度化過程具有協同作用,其處理效果明顯優（yōu）於單獨臭氧或單獨紫外工藝。VUV降解COD的效（xiào）果明顯（xiǎn）好於UV光解,高（gāo）瓦數的UV處理效果好於低瓦數的UV,同樣高瓦數的VUV處理（lǐ）效果好（hǎo）於低瓦數的VUV。在臭氧投加量為2L/min和15w的VUV作用50min後,CODCr去除率可以達到72.2%。不（bú）同反應（yīng）條件對（duì）於臭氧紫（zǐ）外聯合工藝（yì）降解COD有很（hěn）大的影響,當pH為7時COD降解效果更好,進水的初始濃度與COD的去除率呈現正（zhèng）相關性。

 (2)在本次論文的實驗條件下以及所用臭氧反應器的整體（tǐ）工（gōng）藝中,臭氧的傳質係數KLa為0.32min-1,化學反應（yīng）對（duì）吸收速率的貢獻的化學反應增強因（yīn）子E可近似看作1。

 (3)有機物的降解效果與（yǔ）抑製劑碳酸鈉的濃度呈現負相關性。當pH為7.0水體成中性的條件下,投入Na2CO3削弱了O3/UV工藝的處理效果,在Na2CO3投加濃度（dù）為100mg/L時,CODcr的去除率僅為15.78%。但是無論是否添加（jiā）Na2CO3以及添加Na2CO3濃度的高低,對溶解臭氧的出現點都沒有明顯（xiǎn）變化。根據望塘汙水處理廠二級出水的水質特點,投加0.3mg/L Fe2+時,Fe2+對臭氧紫外（wài）工藝的催化效果（guǒ）更高,30min後（hòu）CODCr的去除率達到（dào）68.25%。在Fe2+濃度小於該濃（nóng）度時,隨著Fe2+投量的增加,水（shuǐ）體中（zhōng）CODCr的去除效果隨之提高；而當Fe2+濃度的（de）繼（jì）續上升,當達到0.5mg/L時,處理效果反（fǎn）而下降。

 (4)在臭氧紫外聯合（hé）工藝中,臭氧的更（gèng）佳作用時間為30min,延長作用時間（jiān）不能有效提高有機物的去除率。並且從城市汙水處理（lǐ）廠經濟和節能的角度出（chū）發,筆者建議合肥市望塘汙水處理廠采用的O3/UV工藝可以進（jìn）行優化,即通過改變（biàn）紫外燈作用時（shí）間點和紫外燈作用時長對O3/UV工藝進行優化,紫外燈的作用方式可（kě）以改（gǎi）為間歇式,開啟間隔（gé）時間（jiān）為3min,處理結果可達到預期要求。

2.臭氧/紫外聯合工藝處理農藥廢水的研究

含（hán）磺酰脲類除草劑（jì）的農藥廢水屬於（yú）典型的難生物降解的有毒有機（jī）廢水。此類廢水成分複雜、有機物濃度高、含鹽量高（gāo）、pH高、可生化性差,對微生物具有強烈的毒性,因（yīn）而無法采用生化法直接（jiē）處理。

本文利（lì）用O3/UV工（gōng）藝具有較強氧化能力的特（tè）點,將其作為農藥廢水生物處理的前處理,來提高廢水的可生化性,並降低其生物毒性。 

本文首先采用O3工藝處理磺酰脲類除草劑廢水,考察了廢水中有（yǒu）機物初始濃度、初始pH值、臭氧投量等因素對（duì）廢水處理效果的影響,研（yán）究（jiū）了反應過程中可生化（huà）性和急性毒性的變化規律,初步探討了O3工藝處理廢水的反應（yīng）機理。實驗結果表（biǎo）明,O3工藝能有效處理該類廢水,在廢（fèi）水初始（shǐ）pH為13.59、臭氧投量為81.35mg/min的條件下,采（cǎi）用（yòng）O3工藝處理120min後廢水COD去除率達58.26%,BOD5/COD由0.03提高至0.42,EC50從11%提高至48%。

本文通過向體係中添加（jiā）·OH的捕（bǔ）獲（huò）劑叔（shū）丁醇來研究O3工藝處理廢水的機製,實驗結（jié）果表明,隨著叔丁醇濃度的增加,廢水COD去除率明顯降低,證明該反應（yīng）體係中有·OH存在（zài）；廢水（shuǐ）的初始pH對O3工藝中的直接（jiē）/間接反應的比例影響顯（xiǎn）著,pH從2.06增至13.59時,間接（jiē）反應所占比例從4.47%迅速增（zēng）至33.12%。 

本文采用（yòng）了O3/UV工藝作為磺酰脲類除草劑廢水的處（chù）理技術,研究了該工藝（yì）處理廢水過程中的工藝參數、廢（fèi）水的可生化性和急性毒性（xìng）的變化規律,並（bìng）初步探討了O3/UV工藝處理廢水的反應機理。實驗結果表明,在廢水初（chū）始pH為13.59、臭氧投量為（wéi）65.08mg/min的（de）條件下,預處理80min後廢水COD去除率達63.47%, BOD5/COD由0.03提高至0.56,EC50從11%提高至55%。與O3工藝相（xiàng）比,O3/UV工藝處理廢水時臭氧投量減少了16.27mg/min,反應時間縮短了（le）40min,而COD去除率卻提（tí）高了（le）5.21%,BOD5/COD增加了0.18,EC50提高了7%,可見O3/UV工藝在去除廢水的COD,提（tí）高其（qí）可生化性（xìng）,降低（dī）其急性毒性方麵的效果（guǒ）要明顯優於O3工藝。

本文通過向體係（xì）中添加·OH的捕獲劑叔丁醇來研究O3/UV工藝（yì）處（chù）理（lǐ）廢水的機理（lǐ）,實驗結果表明,隨著叔丁醇濃度的增加,廢水COD去除率明顯降低,證（zhèng）明該反應體係有·OH存在；廢水的初始pH對O3/UV工藝的直接/間（jiān）接反應比例影響較（jiào）小,pH從2.06增至13.59時,間接反應所占比例保持在40%-50%;與O3工藝相比,間接反應（yīng）在該體係（xì）處理廢水過程中起著更為重要的作用。