高級氧化技術處理工業廢水

　　今天為大家介紹的是——高級氧化技術處理工業廢水

　　工業廢水中有機污染物濃度高，種類多，難以生物降解且對生化反應有毒害作用。高級氧化技術是一個可產生大量的·OH自由基的過程，利用高活性自由基進攻大分子有機物并與之反應，使大分子的斷鍵，從而實現高效的氧化處理，改善污水可生化性，經常與深度生化處理聯合使用。

　　一，濕式氧化法：濕式氧化法(WAO)是由美國Zmpro公司開發，其主要原理是將廢水與空氣或氧氣混合，在177~315℃，壓力3.5~10MPa下，控制反應時間可使水中的有機物氧化，適合處理高濃度毒性廢水，處理后的水中COD值大幅降低，可以在后續接入生化處理系統。WAO法在國外應用較多，國內的研究尚不夠深入。WAO法的缺點是設備投資較大，能耗比較高。

　　二，濕式催化氧化法：濕式催化氧化法(CWAO)是在濕式氧化法的基礎上加入催化劑，使得氧化反應能在更溫和的條件下更快完成，減少反應能耗，降低運行費用。羅平等研究了在非均相濕式催化氧化條件下以CuO/γ-Al2O3催化劑催化H2O2氧化含苯酚廢水過程中H2O2分解規律，得出了合適的反應控制條件。李曉祎等利用微濾及超濾膜將降解陽離子紅GTL模擬染料廢水的Mo-Zn-Al-O催化劑回收，實現了濕式催化氧化過程中催化劑的回收再利用。

　　三，超臨界水氧化法：超臨界水氧化法(SCWO)是一種以超臨界水為介質的新的廢物處理技術，與濕式氧化法有類似之處。超臨界水是水的溫度和壓力高于臨界點(374℃，22.1MPa)的超臨界狀態的水，其密度、黏度、介電常數與常態下的水有明顯不同，能與非極性物質以任意比互溶。超臨界水氧化是在超過水的臨界點下進行，有機物與氧化劑可形成均一相，高溫高壓提高了氧化速率，有機物可在數秒內完全降解。國外用超臨界水氧化法處理廢水的研究已有20余年，在用于處理有機廢水的同時還可以處理污泥。

　　四，光化學催化氧化法：光化學催化氧化法是在廢水中加入氧化劑(如O3、H2O2等)，在UV或可見光及催化劑(常用的催化劑有TiO2、ZnO、CdS等)作用下產生·OH自由基，將有機物降解為小分子物質，具有反應快、條件溫和、易控制的優點。

　　五，Fenton法和類Fenton法：Fenton法是利用Fe2+均相催化反應使氧化劑H2O2催化分解產生·OH自由基氧化降解有機物，得到小分子有機物或者無機物。H2O2與Fe2+的結合即為Fenton試劑，Fenton試劑具有極強的氧化能力。適用于工業廢水的預處理和深度處理，可以與其他方法聯用以降低成本。孫鐵研究了芬頓+改良活性炭深度處理垃圾滲濾液在實際工程中的應用，發現正常運行10d出水水質較好，CODcr、SS、色度均能達標，UV254的去除效果較明顯。姚琨等研究了采用納濾-光芬頓處理高濃度樹脂廢水的效果，發現這兩個方法聯用有較好的去除效果，納濾可以去除分子量大的有機化合物，反應中產生的·OH自由基的強氧化作用可有效去除有機物。由于Fenton法催化劑難以被重復利用，反應所需pH值較低，會生成大量含鐵污泥，出水中的鐵離子容易造成色度的增加，為克服這些缺點，研究者將UV、電等輔助技術引入Fenton反應中，并研究了利用過渡金屬離子替代鐵離子，這些方法統稱類Fenton法。主要包括光Fenton法和電Fenton法。何晉保等采用礦物催化類Fenton氧化技術，以混凝-礦物催化類Fenton組合工藝對印染廢水深度處理進行研究。礦物催化類Fenton試劑可有效去除難降解有機物，廢水經深度處理后可回用于工廠生產。

　　六，電化學氧化法：電化學氧化法是指在外加電場的作用下，在電化學反應器內發生電子得失的電化學反應同時產生許多氧化活性很強的強氧化性中間體等，使廢水中的污染物降解的過程。電化學氧化過程可以分為直接氧化和間接氧化兩類。直接氧化過程是污染物(如有機物)在電極表面直接被降解，在此過程中，污染物直接與電極進行電子傳遞，也被稱為電化學燃燒。間接氧化是利用電化學反應產生的氧化還原物質為反應物來降解污染物的過程，在電極附近產生的氯酸鹽、O3等強氧化性物質以及溶劑化電子(es)、·OH等強氧化性中間體促進污染物的降解。電化學氧化法具有能量利用率高、無二次污染、易于自動控制等優點，但也存在電耗較大、污水處理費用高等不足。

　　七，臭氧氧化法：臭氧是一種極強的氧化劑，其氧化還原電位(2.07V)僅次于F2(2.87V)，很容易將廢水中各種類型的有機物氧化。但臭氧的化學性質極不穩定，在空氣和水中都會慢慢分解，因此臭氧在廢水處理中多與其他高級氧化方法聯用，如臭氧/過氧化氫氧化法(O3/H2O2)、臭氧/紫外線氧化法(O3/UV)、臭氧/超聲波氧化法(O3/US)以及臭氧催化氧化法等。目前臭氧聯合高級氧化技術多應用于工業廢水的預處理，以提高廢水的可生化性，而在廢水深度處理上應用較少。

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