Page 247 - 《环境工程技术学报》2023年第1期
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第 1 期 杜明辉等：O -PAC-陶瓷膜耦合技术处理苯酚废水性能研究 · 243 ·
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表 1 CO 去除率随时间变化拟一级动力学结果 〔 图 4（a）〕可以看到，投 加 PA 时 的 CO D 去除率明
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Table 1 Simulation of the first-order kinetic results of COD 显高 于 GAC，PA 对污染物的吸附作用在 前 5 min
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removal rate variation with time
内最为明显，随后趋于平缓， 而 GA 的吸附过程则
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动力学参数 较 为 缓 慢 ， 吸 附 的 去 除 率
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反应条件 60 mi 后 ，PA C CO D
k/min -1 R 2
（70.51%）显著高 于 GAC（17.53%）。吸附试验进行
O 0.025 1 0.992 1
3 48 后，PA 和 GA 分别达到饱和时 的 CO D 去除
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O +GAC 0.029 5 0.993 4 率如 图 4（b）所示， 约 73.5 % 的 CO D 被 PA 通过吸
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O +PAC 0.074 4 0.993 6
3 附作用去除， 较 GA 增加了 约 48.2%。综上可知，
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系见 图 3。由 图 3 可知，随 着 PA 投加量的增加， 与 GA 相比，PA 无论是吸附速率还是吸附量都具
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CO 去除率随之升高，但是， 当 PA 投加量超 过 1 备优势，而对 于 O 与活性炭的耦合体系而言，活性
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g/ 时，CO D 去除率却出现了降低，说 明 O -PA 处 炭对污染物的吸附起到至关重要的作用，高吸附速
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理废水时存在最 适 PA 投加量。由 于 O -PA 主要 率和吸附量意味着更多的污染物可以与活性炭表面
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是通过氧化作用来实 现 CO D 的去除，PA 仅作为 的反应位点结合从而获得更好的氧化效果 。
[16]
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O 的氧化反应场所而不参加反应，但是过量的 O 曝气时的液 相 O 浓度随反应时间变化如
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PA 也会吸附并分解反应过程中 的 O ，导 致 O 的 图 5（a）所示。由 图 5（a）可见，与单 独 O 曝气和投
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量不足以有效降解污染物，这 与 Granzot 等 [16 ] 关于 加 GA 相比，投 加 PA 时的液 相 O 浓度 在 30 min
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O 与 3 GA 的研究结果相一致。 内维持在比较低的水平。当试验进 行 30 mi 后，污
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染物被逐步降解，液 相 O 浓度逐渐提升，这说明
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PA 的存在阻碍了液相 中 O 的积累，O 通过吸附
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作用富集 在 PA 表面，与同样被吸附的污染物发生
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氧化反应，降低了废水中 的 COD。为了进一步验证
PA 与 GA 同 O 之间的作用规律，当废水中液相
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O 浓度不再变化，则认为此时水中的溶解性 O
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达到饱和，停止通 入 O ，这时液 相 O 浓度的降低主
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图 3 CO 去除率 随 PA 投加量的变化 要来源 于 O 分子的分解反应。停止通 入 O 后液
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Fig.3 Variation of COD removal rate with PAC dosage 相 O 浓度随时间变化如 图 5（b）所示。由 图 5（b）可
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2.1.3 O -PA 降解污染物机制 见，投 加 PA 的水中液 相 O 浓度快速降低，而此时
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为进一步确 定 PA 在处理模拟废水中的作用， PA 对 O 的吸附作用已达到分解平衡，液 相 O 浓
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分别 从 PA 吸附性和 与 O 的作用关系方面进行了 度的快速降低说明 在 PA 快速吸 附 O 的同时也存
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研究。 在明显的分解作用。
在未使 用 O 曝气的情况下考 察 GA 和 PAC 以上研究说明，O -PA 氧化过程中存在多种复
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吸附去除污染物的情况，从吸附试验 0～60 min 杂的反应机制，其中主要包 括 PA 对污染物的吸
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图 4 GA 和 PA 吸附去 除 CO 差异
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Fig.4 Differences of COD removal by GAC and PAC adsorption
