煤化工生化廢水臭氧實驗方法
1 材料和方法
1.1 材料
COD專用試劑，北京連華永興科技發展有限公司；硫酸，分析純，國藥集團化學試劑有限公司。
1.2 實驗水樣
1.2.1 基本水質分析
水樣選自新疆某煤化工生化前廢水。對廢水進行分析，結果見表1。
注：COD為化學需氧量，BOD5為五日生化需氧量，TOC為總有機碳，UV254為水中有機物在254nm波長紫外光下的吸光度。
由表1可知，廢水COD 為4066mg/L，BOD 為725mg/L，廢水可生化性B/C=0.18<0.3 （可生化性B/C>0.3可認為符合生化處理要求），表明水中含有大量的難降解有機物，導致可生化性差。
1.2.2 煤化工廢水中低分子有機物分析
對煤化工廢水中低分子有機物分析方法如下。
（1） 萃取按體積比1∶1將二氯甲烷與廢水置于500mL 梨形分液漏斗中震蕩10min 后靜置10min，保證萃取相與萃余相完全分開，收集萃取相，共計萃取2次。
（2）有機物分析采用進樣針將萃取相注入GC/MS，分析廢水有機物的組成。其中GC/MS色譜分析條件：石英毛細管色譜柱DB25 （rxi-5ms，30m×0.25mm×0.25μm)，質譜儀離子源溫度為250℃，GC與MS接口溫度為275℃，進樣口溫度為270℃，氣化室溫度為270℃，氣體總流量50mL/min。
對廢水中低分子有機物定性分析結果見表2，廢水中低分子有機物主要為苯酚類物質，其中含量很多的是苯酚、3-甲基苯酚、2-甲基苯酚和1-(2-羥基-6-甲氧基苯基)乙基-1-酮。
1.2.3 煤化工廢水中高分子有機物分析
對廢水超濾處理后的濾液進行三維熒光測試， 實驗結果見圖1， 位于Ex/Em＝ (300~400)/(400~500)nm 范圍內有熒光峰，說明廢水中高分子量溶解性有機物主要為類腐殖酸。
1.2.4 有機污染物分子量分布規律
對超濾后的濾液進行總有機碳測定，實驗結果見表3。物為主。
分子量小于1000 的有機污染物占比79.1%， 分子量大于1000 的有機污染物占比20.9%，說明廢水中以分子量小于1000的有機污染
1.3 實驗裝置
臭氧催化氧化試驗裝置見圖2，氧氣從氧氣瓶中經過流量計進入臭氧催化反應器，反應器中布氣板起到將臭氧和氧氣的混合氣體均勻地進入水相，在催化劑的作用下生成羥基自由基，去除水中難降解有機物，反應后的氣體進入尾氣收集裝置中，吸收處理后排放入空氣中。實驗取樣口，定時取樣分析COD 含量。
COD 去除率的計算
如式(1)。
COD去除率= [（進水COD含量- 出水COD含量）/進水COD含量]× 100% (1)
1.4 實驗儀器
pH計；BOD培養箱；質譜儀；紫外分光光度計；GC色譜儀。
1.5 實驗方法
對水樣中各種水質的分析方法見表4。
2 結論
以新疆某化工廢水為水樣，開展臭氧催化氧化實驗，得到以下結論。
（1） 廢水可生化性B/C 僅為0.18，可生化性差，表明水中含有大量的難降解有機物；對廢水進行GC-MS分析得到廢水中低分子有機物主要為苯酚類物質，其中含量很多的是苯酚、3-甲基苯酚、2-甲基苯酚和1-(2-羥基-6-甲氧基苯基)乙基-1-酮，對廢水進行三維熒光光譜分析可知廢水中高分子量溶解性有機物主要為類腐殖酸，且有機物分子量大多小于1000。
（2） 對臭氧催化氧化難降解有機物的工藝條件進行優化分析，得到很佳的工藝參數為：催化劑投加量為1.2L/L，臭氧濃度為500mg/L，臭氧通氣量為2.5m3/h。
（3） 對臭氧催化氧化前后有機物變化規律進行研究發現：①臭氧催化氧化作用使各組分的UV254均有不同程度的下降，去除率從高到低依次為疏水性中性物質（HoN） >（親水性堿性物質） HiB>（疏水性堿性物質） HoB> （親水性酸性物質） HiA>（疏水性酸性物質） HoA> （親水性中性物質）HiN；②臭氧催化氧化后，三維熒光光譜分析結果顯示，芳香類蛋白質、芳香類蛋白質、富里酸類、溶解性微生物代謝產物、殖殖酸類物質通過臭氧催化氧化反應，熒光強度均大幅降低，即廢水中的有機物均得到有效的降解。
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