摘要：针对活性炭催化臭氧化降解低质量浓度含氰废水体系,研究了活性炭吸附、催化作用在催化臭氧化体系中的作用,提出了吸附-催化臭氧化协同作用机理。在活性炭-臭氧体系中,活性炭吸附CN-的能力很弱,活性炭在反应体系中主要起了吸附、催化臭氧的作用。活性炭-臭氧体系降解CN-的过程是臭氧直接氧化、活性炭吸附臭氧与活性炭催化臭氧产生·OH自由基间接氧化三者共同作用的结果。
国内外针对含氰废水的治理已经进行了大量的研究，据不完全统计，目前含氰废水的处理方法有20多种。根据加入的药剂与原废水的组成形态来分类，可分为均相法与非均相法。均相法主要包括碱性氯化法、H2O2氧化法、酸化?碱液吸收法和络合沉淀法等；非均相法主要包括臭氧法、活性炭催化氧化法、液膜法和离子交换法等。
非均相催化臭氧化方法是一种高效的处理技术，可有效将水体中的氰化物降解，已有报道用活性炭催化臭氧化处理含氰废水，该工艺无二次污染且除氰效率高，具有很高的实用价值，因此研究活性炭?臭氧体系处理含氰废水作用机理具有很高的理论意义。
目前在学术界中，对催化臭氧化的反应机理还没有统一的观点，部分学者认为，活性炭的吸附作用主导了反应的进行，然而也有很多学者认为活性炭在反应体系中主要起到了催化剂的作用，促进了臭氧向自由基的分解。因此，有必要对活性炭吸附CN-的机理、吸附臭氧的能力和催化臭氧的能力进行深入研究。
1非均相催化臭氧化体系的协同效应
在研究过程中，采用协同因子来表示体系中的协同效应。活性炭-臭氧体系是由活性炭体系和臭氧体系共同组成的，活性炭体系单独作用时，所表现的是吸附作用；臭氧体系单独作用时，所表现出的是臭氧氧化作用。
臭氧体系对CN-的去除率进行研究，实验条件：初始CN-浓度为150mg/L，活性炭投加量为14g/L，PH=10，臭氧/氧气混合气体流量为3.2L/min，臭氧投加量为30mg/min，臭氧浓度为9.4mg/L，温度30°C结果如图1所示。
由图1可知，经30min后，活性炭吸附、臭氧氧化和催化臭氧化3种体系CN-去除率分别为9.2%、64%和99.8%。此体系中活性炭-臭氧协同因子R为1.36，表明活性炭与臭氧发生了明显的协同效应。具体参见http://www.dowater.com/更多相关技术文档。
活性炭加入到臭氧化体系中后，CN-去除率有了明显提高，这说明活性炭表现出了显著的催化作用。本文详细解释了活性炭-臭氧如何对CN-降解起作用的，分别从活性炭吸附（包括CN-和O3）与催化氧化两方面进行介绍。
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