论文摘要
近年来,由于生活污水及工业废水的排放,人为因素造成的水体富营养化日趋严重,藻类等浮游生物大量繁殖,导致藻类等微生物代谢过程产生的致嗅微量有机物浓度大大升高,严重影响了饮用水的供水质量。以实验室制备的羟基化锌（ZnOOH）为催化剂,对比研究了单独臭氧氧化与ZnOOH催化臭氧氧化去除水中痕量难降解嗅味有机物——2-甲基异莰醇（2-MIB）的效能。结合催化剂的自身特点,详细分析了臭氧投量、催化剂投量、溶液pH值、碱度、自由基抑制剂以及不同水质背景等因素对催化剂活性和2-MIB降解效果的影响。研究发现,O3/ZnOOH体系对2-MIB有较强的去除能力,去除效能随催化剂投量的增加而增加,但当催化剂达到400mg以上时,催化效果的提高变得不显著。水中pH值是去除2-MIB的重要影响参数,单独氧化条件下2-MIB的去除效率随着水溶液pH值的升高而增大,碱性条件下的去除效果远远好于酸性条件;尽管投加催化剂可以提高在酸性条件下2-MIB的去除率,但中性偏碱性的水体中更有利于O3/ZnOOH体系对2-MIB的催化降解。HCO3-/ CO32-对水中2-MIB的降解具有双重作用,一方面使溶液的pH值升高,促进了臭氧分解产生更多的羟基自由基,促进了氧化反应的进行,而其同时与羟基自由基反应生成惰性中间体,对HO·氧化2-MIB有一定的抑制作用;尽管高碱度水体会一定程度上降低O3/ZnOOH体系对2-MIB的去除率,但与臭氧单独氧化相比,ZnOOH催化臭氧化对2-MIB仍有较高的去除率。自由基抑制剂叔丁醇对于单独臭氧氧化和O3/ZnOOH体系去除2-MIB都具有很强的抑制作用,甚至对O3/ZnOOH体系的抑制效果更为明显,间接表明O3/ZnOOH体系可以促进HO·的生成,且在氧化去除2-MIB的过程中遵循羟基自由基反应的机理。不同的水质背景对2-MIB的去除也有影响,自来水比蒸馏水更有利于2-MIB的降解;而在松花江水中单独臭氧氧化降解2-MIB的效果较差。