臭氧氧化處理城市污水

        城市污水處理廠已初步建成，通過消除微生物、營養(yǎng)物和病原體，保護自然水生系統(tǒng)和水資源。然而，眾所周知，新出現(xiàn)的污染物，包括藥物活性化合物、個人護理產(chǎn)品和內(nèi)分泌干擾化合物，經(jīng)常在生物處理的城市廢水(BTMW)中檢測到(Schwarzenbach等，2006年)。雖然這些化合物在廢水中通常以ng/l -μg /l濃度范圍存在，但它們可能造成生態(tài)風險，如高等生物女性化;微生物耐藥;很后，土壤、植物和動物的積累(Pal et al. 2010)。因此，對BTMW廢水的進一步臭氧處理是很基本的關注，特別強調(diào)消除新出現(xiàn)的污染物以及闡明EfOM的化學反應機制(表9)。

1、BTMW的非催化臭氧化

        重點研究了非催化臭氧氧化BTMW中有機反式物質(zhì)的形成和微污染物的消除。金等人對城市污水處理廠EfOM與臭氧的反應性進行了研究。(2016)。根據(jù)其疏水性可將其分為四類，重點研究了疏水酸(HOA)和疏水中性(HON)。值得注意的是，首先將HOA轉(zhuǎn)化為HON，然后將大部分HON組分進一步臭氧化轉(zhuǎn)化為HI。這可以解釋，雖然原始的HOA和HON含有大量的芳香碳，但HON比HOA含有更多的脂肪碳和羧基碳(Lin等人)。HOA與臭氧的反應活性高于hona。采用非催化臭氧氧化修復BTMW中的微污染物(Prieto-Rodríguez et . 2013, Uslu et al. 2015)。例如Prieto-Rodríguez等人(2013年)已經(jīng)確定了66種目標微污染物，其中16種初始濃度超過1000 ng/l，構成了初始出水污染物負荷的88%。在不進行碳酸溶出和pH調(diào)節(jié)的情況下，處理60 min和臭氧消耗 9.5 mg/l后，98%的微污染物均得到降解。重要的是，實際BTMW出水在臭氧處理前的DOC為12.6 mg/l，處理后仍為11.8 mg/l。這可能與臭氧氧化過程中生成的中間體有關，因為既沒有完全降解，也沒有礦化。臭氧化的應用在提高城市污水廢水的質(zhì)量是由大量的有限結(jié)構多樣的微污染物以及廢水的不同質(zhì)量矩陣,預測策略消除ozone-refractory微污染物提出了BTMW(李等。2013)。經(jīng)確認，doc標準化臭氧劑量、某些含有臭氧和˙OH的微污染物的速率常數(shù)，以及˙OH暴露量的測量，將是預測的關鍵參數(shù)。例如，通過測量˙OH暴露量，減少探測化合物對氯苯甲酸，可以很好地預測臭氧難降解微污染物的消除。

        根據(jù)遺傳毒性評估，觀察到呼吸測定法中的抑制從12%(臭氧處理前)降低到臭氧處理后的0% (PrietoRodríguez等人)。這與Reaume等人的報告類似。(2015)。然而，ozo國家后的毒性分析顯示，對V. fishi的生物發(fā)光發(fā)射沒有抑制作用(Prieto-Rodríguez等。2013)，而Stalter等人。(2010年)報告臭氧污染造成的污水毒性增加。這可以歸因于有毒的臭氧副產(chǎn)品的形成。在城市污水處理廠的臭氧化二次廢水中發(fā)現(xiàn)了來自魚胚胎發(fā)育遲緩的基因毒性增加(Yan等，2014年)。結(jié)果表明，廢水消耗0.5 mg O3 /mg DOC可產(chǎn)生67.7 mg/l的總?cè)?甲醛、乙醛、丙醛、乙二醛的混合物)，使幼蟲畸形增加53.8%。因此，采用生物過濾作為后處理工藝可以有效去除醛類等有毒副產(chǎn)物，從而減少臭氧對胚胎的毒性。

2、催化臭氧氧化BTMW

        研究了非均相或均相促進劑催化臭氧氧化處理城市污水的效果。以磁性多壁碳納米管為載體的二氧化鈦納米復合材料改善了城市污水處理廠廢水中微污染物的光催化臭氧化(Yu et al.;2015)。結(jié)果表明，非催化臭氧氧化雖然只能達到44.9%的礦化度，但臭氧可以完全破壞目標化合物的初始分子結(jié)構。相比之下，光催化臭氧化可使TOC降低65.7%，顯示了較低濃度的中間體，包括酚類和羧酸類化合物。這歸因于pho促進˙OH生成以催化臭氧化。值得注意的是，當提供的臭氧劑量超過“臭氧劑量閾值”時，在H2O2存在的情況下，觀察到˙OH生成的明顯改善(Barry et al.)。2014)。這個閾值old是由于臭氧和廢水基質(zhì)中的引發(fā)劑/促進劑之間的反應而產(chǎn)生的，也加速了erating˙OH生成(Mvula等。2009)。因此，本文的作者(Barry et al。(2014)用這些compounds定義了臭氧排放的臭氧劑量閾值old，在此值之下加入H2O2對自由基的產(chǎn)生影響很小。

        綜上所述，催化臭氧化和非催化臭氧化可以進一步降低EfOM, TOC的還原和有機結(jié)構的轉(zhuǎn)變證明了這一點。然而，人們將認識到臭氧化后EfOM基因毒性的增加，這可能是由于臭氧化副產(chǎn)物如總?cè)┑亩拘愿哂谟袡C原料。