微泡臭氧化技术降解聚酯微塑料的效能优化与动力学机制探究

本研究采用微泡臭氧化技术（MOz）处理合成聚酯微塑料废水（SMPE），创新性地以化学需氧量（COD）作为微塑料降解量化指标。通过单因素及响应面法（RSM-BBD）优化参数，在pH=9、反应时间60 min、臭氧流量1.42×10?5 m3/s条件下实现86%降解率，反应符合准一级动力学。FTIR与GC–MS证实微塑料添加剂被分解为可生物降解的小分子氧化物，显著降低环境毒性，为废水处理提供新方向。

　　

本研究探讨了采用微泡臭氧化技术（Microbubble Ozonation, MOz）对合成聚酯微塑料废水（Synthetic Micropolyester Effluent, SMPE）的降解效能。创新性地引入化学需氧量（Chemical Oxygen Demand, COD）作为微塑料定量分析指标，通过单因素（OFAT）与响应面法（Response Surface Methodology, RSM）中的Box–Behnken设计（BBD）优化操作参数。实验表明：在pH=9、接触时间60分钟、臭氧流量1.42×10^?5 m³/s条件下，降解率可达86%，反应遵循伪一级动力学（pseudo-first-order kinetics）。傅里叶变换红外光谱（FTIR）和气相色谱-质谱联用（GC–MS）分析显示，复杂微塑料添加剂被分解为更小、氧化且可能生物降解的化合物。该过程有效降低SMPE毒性，将持久性污染物转化为低危害副产物，提升出水环境安全性。本研究为COD作为微塑料降解监测指标提供依据，并证明MOz技术在微塑料废水处理中的潜力。