《水鎂石催化臭氧化淨水功能機理研究》是依託南京大學，由尹琳擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水鎂石催化臭氧化淨水功能機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：尹琳
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
前期研究發現，在臭氧淨水實驗中加入水鎂石或其煅燒物，較只使用臭氧提升了70%的COD去除效率。現傾向於水鎂石水解出羥基，有機物發生均相鹼性催化的機理解釋實驗現象。但更確切的作用機理目前還不十分清楚。主要問題在於當用其它鹼金屬,鹼土金屬氫氧化物替換水鎂石，在更寬泛的pH值範圍內進行催化氧化實驗時，並未獲得更好的COD去除效果。本項目提出水鎂石-有機污染物-臭氧體系內的催化氧化分解-礦化沉澱協同作用去除COD假說。用改變初始環境條件，檢測中間產物，對比試驗結果的方法，分別研究礦物、Mg2+、OH-、Mg(OH)2膠體、HOo和O3與有機物及其氧化中間產物的相互作用過程。評價起關鍵作用的反應步驟，測定反應速率和計算平衡係數。探索水鎂石-臭氧-有機物體系中水解、吸附、氧化分解、礦化沉澱等過程對COD去除的貢獻率。研究成果對闡明水鎂石對有機污染物的臭氧催化氧化的作用機理和使用條具有意義。
結題摘要
含苯酚廢水是常見的工業污染源，臭氧化苯酚時加入水鎂石能有效的降解苯酚。臭氧化過程中，水鎂石對苯酚的降解機理包括兩方面：1催化臭氧化作用，對此前人有充分論述；2水鎂石解離出的Mg2+與苯酚的氧化產物中和，如草酸形成難溶鹽，從水溶液體系中分離沉澱。本論文對此予以重點關注。當苯酚的初始濃度為47g/L，C:Mg(原子比)=30時，經3小時充分臭氧化曝氣後，投加的水鎂石全部耗盡，經XRD、TG/DSC檢驗新形成的沉澱物為草酸鎂。反應終點的pH值在4以下，TOC去除率為40%。當體系的初始C:Mg(原子比)=1，苯酚濃度為1.5g/L時，同樣的臭氧化曝氣過程體系殘留的沉澱物仍是水鎂石。反應終點的pH值在10左右，TOC去除率為100%。研究證明，苯酚臭氧化過程也是體系酸化的過程，新生的質子與水鎂石解離出的羥基中和，水鎂石解離出的Mg2+與草酸根結合沉澱出草酸鎂。
