从页岩气回流废水中去除有机物质的分子比较:臭氧化与芬顿工艺相比
Xinglong Chen1, Guonan Zhao1, Zhuowen Yang1
1Faculty of Geosciences and Environmental Engineering, Southwest Jiaotong University, 611756, China.
The Science of the total environment
|September 20, 2023
概括
使用臭氧化和芬顿工艺的页岩气废水处理有效降解耐火有机物. 臭氧化有选择性地氧化化合物,而芬顿则选择性地氧化化合物.
科学领域:
- 环境化学环境化学
- 水处理技术水处理技术
- 有机地化学 有机地化学
背景情况:
- 页岩气回流废水 (SGFW) 含有复杂的耐火有机化合物,具有环境风险.
- 了解O3和OH占主导地位的系统中的有机物转化对于有效的SGFW处理至关重要.
- 目前的知识差距阻碍了SGFW管理的最佳技术选择和参数优化.
研究的目的:
- 用臭氧化和芬顿工艺对SGFW中溶解有机物 (DOM) 的去除特性和反应机制进行比较研究.
- 阐明不同反应性氧物种条件下的耐火有机物质的转化途径.
- 为选择合适的 SGFW 处理策略提供理论支持.
主要方法:
- 电喷离子化里埃转换离子循环子子共振质谱法 (ESI-FTICR-MS) 用于分析DOM组成.
- 对于SGFW处理的臭氧化 (O3) 和芬顿 (•OH) 过程的比较研究.
- 分析DOM降解产物和反应机制,包括添加氧气和断链反应.
主要成果:
- 臭氧化和芬顿处理都降解了耐火有机物,如醇和多环芳化合物,转化为有氧化和有氧化化合物.
- 臭氧化导致形降解产品增加,反应性氧物种增加,而芬顿工艺消除了更广泛的DOM范围,而没有形积累.
- 在这两种过程中,添加氧的反应占主导地位,但臭氧化表现出更强的氧化,化和碳化,而芬顿过程显示出更明显的断链反应.
结论:
- 臭氧化表明选择性氧化,而芬顿工艺显示SGFW中DOM的非选择性氧化.
- 独特的氧化机制为优化复杂废水处理策略提供了见解.
- 了解这些转化途径有助于开发更有效和更有针对性的SGFW处理技术.
