难降解有机废水的高级氧化技术
废水中难降解有机物的高级氧化技术
废水中难降解有机物的高级氧化技术
废水中难降解有机物的高级氧化技术是指使用高氧化力的氧化剂，通过氧化剂的氧化
作用，来去除废水中的难降解有机物的一种技术。
在高级氧化技术中，通常将氧化剂分为
液态、固体和气体等多种形式，主要使用的氧化剂有过氧化氢、亚硝酸盐、过氧化氰等，
由于氧化剂本身具有生物有毒性，因此属于一种间接技术，性能已经得到了许多重要的改进。
高级氧化技术以提高废水中有机物去除率为目标，应用氧化剂有硝酸根、硫酸根和过
氧化物等。
氧化过程是一个氧向有机物的换取反应，由活性氧来换取废水中的有机物，并
将有机物氧化成CO2和H2O，活性氧被水氧化成H2O2或其他物质，经历几次氧化反应，水中的有机物降解为无机物，从环境中消除。
这种技术操作简单，去除效果好，连接风机、泵、氧化剂及其他设备组成氧化系统，
在适当的温度及PH值条件下，设定的水处理时间，可达到合理的净化效果。
操作体系也
可以很容易地快速把水表层容器，深层容器及水井里的污染排放物全部清理干净，是一种
可行的清理废水中的难降解有机物的技术。
此外，高级氧化还可以减少搅动产生的气溶胶去除，递减呼吸全额，发生臭气污染物质，改善降解系统在水库中和活性污泥系统中的应用，从而有效提高废水处理系统的效率，同时减少能耗，使其更加环保高效。
总的来说，高级氧化技术是一种不可或缺的废水处理技术，它能够有效地去除废水中
难降解的有机物，并且采用这种技术可以更有效地减少能源消耗和改善水质，从而符合节
能减排的要求，受到了人们的一致推崇。
难降解有机废水的高级氧化技术
氧化技术处理焦化废水， 处理水量 ?, G N Q， !"# 去除 万 方数据 率为 44045 ， 酚的去除率为 $"# 去除率为 440.5 ，
第3期
吴慧芳等： 难降解有机废水的高级氧化技术
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当前， 水资源污染是世界各国面临的急需解决 的问题之一， 水中的污染物， 尤其工业生产中排放的 高浓度有机污染物和有毒有害污染物， 种类多、 危害 大， 有些污染物难以生物降解且对生化反应有抑制 和毒害作用。如农药生产过程的中间产物及副产物 在自然界中较难降解， 且具有毒性和 “三致” 危害， 其 中许多物质属于美国环保局于 !’** 年公布的 !"’ ［!］ 种优先污染物。食品添加剂糖精废水 !"# ./ 高达 有机物浓度 #$ &&& 01 2 3 以上， $"#4 2 !"# ./为 &5!4， 高， 难以生物降解。难降解有机污染物的处理一直 是环保领域内的难题。目前， 物化处理技术主要有 过滤、 气浮、 混凝、 吸附等， 虽然具有设备简单、 操作 简便、 工艺成熟等优点， 但是有机污染物只是从液相 转移到固相或气相， 并没有完全降解， 而且， 由于一 些技术经济上的原因， 有机污染物没有得到很好的 回收利用， 造成了废物堆积和二次污染。普通生物 处理技术处理难降解有机物非常困难， 而高级氧化 技术 （又称深度氧化技术） 运用氧化剂、 电、 光照、 催 化剂， 在反应中产生活性极强的自由基 （ 如・67 等） ， 使难降解有机污染物开环、 断键、 加成、 取代、 电 子转移等， 大分子难降解有机物转变成易降解小分 子物质， 甚至直接生成 .6" 和 7" 6， 达到无害化目 的。目前的高级氧化技术主要有湿式 （催化） 氧化、 超临界水 （催化） 氧化、 光化学 （催化） 氧化、 化学 （催
《2024年高级氧化技术处理难降解有机废水的研究》范文
《高级氧化技术处理难降解有机废水的研究》篇一一、引言随着工业的快速发展和人口的不断增长，难降解有机废水的处理已成为环境保护领域亟待解决的问题。
难降解有机废水主要来源于化工、制药、印染等行业，其中含有大量的有毒有害物质，直接排放将对环境造成严重污染。
传统的生物处理方法对于这类难降解有机废水的处理效果有限，因此，研究更为高效的处理技术显得尤为重要。
其中，高级氧化技术因其处理效率高、操作简单等优点，已成为当前研究的热点。
二、高级氧化技术的概述高级氧化技术（Advanced Oxidation Technology, AOT）是一种利用强氧化剂产生羟基自由基（·OH）等活性物种，对有机物进行高效氧化的技术。
这些活性物种具有极强的氧化能力，可以将有机物迅速分解为低分子量化合物甚至完全矿化为CO2和H2O。
高级氧化技术主要包括光催化氧化、电化学氧化、声波氧化、Fenton氧化等多种形式。
三、高级氧化技术在难降解有机废水处理中的应用针对难降解有机废水，高级氧化技术展现出显著的处理效果。
其中，光催化氧化技术利用光激发催化剂产生电子-空穴对，进而产生·OH等活性物种；电化学氧化技术则通过电解过程在阳极产生·OH等强氧化剂；Fenton氧化法则是利用Fe2+和H2O2反应生成·OH。
这些技术均能有效地降解废水中的有机物。
四、研究方法与实验结果本研究以某化工厂排放的难降解有机废水为研究对象，采用Fenton氧化法进行处理。
首先，对废水进行预处理，调节pH值至适宜范围；然后，加入适量的FeSO4和H2O2，进行Fenton反应；最后，通过高效液相色谱、紫外-可见光谱等方法检测处理前后的水质变化。
实验结果表明，经过Fenton氧化处理后，废水中有机物的含量显著降低，处理效率达到90%。
高级氧化技术处理难降解有机废水的应用
高级氧化技术处理难降解有机废水的应用难降解有机废水指的是其化学结构比较复杂、难以被传统的废水处理方法完全降解的有机物质，例如含有多环芳烃、氯代有机物等。
传统的废水处理方法如生物处理、物理化学处理等不能完全处理这类废水，因此需要采用更加有效的处理方法。
高级氧化技术（Advanced Oxidation Technologies，AOTs）是近年来发展的一种新型废水处理技术，具有高效、全面降解废水中难降解有机物的优点。
本文将就高级氧化技术在处理难降解有机废水中的应用进行探讨。
高级氧化技术是一种利用强氧化剂（如臭氧、过氧化氢、紫外线、Fenton试剂等）将污染物分解为比较稳定的无害产物的技术。
高级氧化技术产生的强氧化剂能够破坏废水中有机物的化学结构，使其转化为小分子物质，如水和二氧化碳等，达到完全降解的目的。
高级氧化技术的优点是能够降解难降解有机物，处理效率高，不需要添加化学药剂，废水处理后的水质较好，符合环保要求。
高级氧化技术包括光催化氧化、电化学氧化、臭氧氧化、Fenton氧化等多种技术，不同的技术有其独特的优点和适用范围。
以下分别对这些技术进行介绍。
一、光催化氧化技术光催化氧化技术是在紫外线或可见光照射下，利用半导体光催化剂吸收光子能量，产生光生电子和空穴，并通过与有机污染物反应进行去除的一种废水处理技术。
光催化氧化具有高效、无二次污染等优点，适用于处理废水中生物难降解的、有毒有害物质等。
光催化氧化技术的主要机理是光生电子和空穴通过自由基反应去除污染物。
电化学氧化技术是利用电化学原理进行废水处理的一种技术，通过电解污染物中产生的自由基反应去除污染物。
电化学技术的处理能力较高，对有机物的降解效果比较理想。
该技术主要分为阳极氧化和阴极还原两类，阳极氧化主要是通过阳极处伏安特性电位的产生，氧化废水中的有机物，而阴极还原则是通过还原电位即还原型金属镍或钴等作为阴极反应，将废水中的有机物转化为无害物质。
三、臭氧氧化技术臭氧氧化技术利用臭氧的高氧化能力进行废水处理，臭氧分解为氧原子和自由基能够与污染物反应进行降解，也可外加紫外线辅助反应。
高级氧化技术处理难降解有机废水的应用
高级氧化技术处理难降解有机废水的应用难降解有机废水是指含有难以完全降解的有机物质，难降解废水的处理一直是环保领域中的研究热点之一。
目前，许多研究表明，高级氧化技术（AOPs）是治理难降解有机废水效果最好的方法之一。
本文将介绍高级氧化技术的基本概念、分类以及在难降解有机废水处理中的应用。
一、高级氧化技术概述高级氧化技术指的是通过利用高能辐射和化学氧化剂来产生自由基，对有机污染物进行氧化降解的一类方法。
目前，主要有两大类高级氧化技术：紫外/过氧化氢氧化和臭氧氧化。
紫外/过氧化氢氧化（UV/H2O2）是指用紫外光照射含过氧化氢的废水，产生高能量的自由基，从而使污染物得到氧化降解。
臭氧氧化是利用臭氧与废水中有机污染物进行氧化反应来降解有机污染物。
1、高级氧化技术具有很好的处理效果高级氧化技术能够将废水中的难降解有机物质进行完全的氧化降解，将有机废水处理成为无害的物质，从而达到环境保护的目的。
同时，和传统的化学处理方法相比，高级氧化技术具有降解速度快、耗能低、操作简单等优点，因此能够应用到实际生产中。
2、高级氧化技术的应用范围广泛高级氧化技术可以应用于纺织、电子、钢铁、造纸、印染等行业的废水处理。
尤其在含色有机废水和含有机废水中，其处理效果表现得尤为突出。
高级氧化技术在处理难降解有机废水方面具有协同增效作用。
例如，紫外/过氧化氢氧化和臭氧氧化结合使用，能够形成协同增效效应，使得实际的氧化降解效果更好。
4、高级氧化技术的经济性逐步提高近年来，高级氧化技术在设备、工艺方面都不断的进行了改进，利用更加成熟的技术和生产工艺使得高级氧化技术的经济性逐渐提高，使得其应用范围更加广泛。
综上所述，高级氧化技术在难降解有机废水的治理中表现出了很好的效果，并且逐渐成为治理难降解有机废水的一种重要技术。
但是，由于高级氧化技术的处理过程中会产生大量的二次污染物，因此需要对治理后的污泥进行充分处理，从而达到将废水处理成为无害物质的目的。
《2024年非均相UV-Fenton处理难降解有机废水研究》范文
《非均相UV-Fenton处理难降解有机废水研究》篇一非均相UV-Fenton处理难降解有机废水研究一、引言随着工业化的快速发展，难降解有机废水的处理已成为环境保护领域的重要课题。
非均相UV/Fenton技术作为一种新兴的高级氧化技术，因其高效、环保的特性，在难降解有机废水的处理中得到了广泛的应用。
本文旨在探讨非均相UV/Fenton技术在处理难降解有机废水方面的研究进展、原理、实验方法及结果分析。
二、非均相UV/Fenton技术原理非均相UV/Fenton技术是一种结合了紫外光照射和Fenton试剂（Fe2+与H2O2）的高级氧化技术。
在紫外光的照射下，Fenton试剂产生强氧化性的羟基自由基（·OH），这些自由基能够有效地降解有机物，使其转化为低分子量的无机物或小分子有机物。
非均相UV/Fenton技术中，催化剂的引入使得反应更为高效，且能够提高反应的稳定性。
三、实验方法1. 实验材料与设备：本实验采用难降解有机废水、Fenton试剂、紫外灯等材料与设备。
2. 实验过程：首先，对难降解有机废水进行预处理，然后加入一定浓度的Fenton试剂。
接着，在紫外灯的照射下进行反应。
通过调整Fenton试剂的浓度、紫外光强度等参数，观察难降解有机废水的降解效果。
3. 催化剂的引入：在非均相UV/Fenton体系中，引入催化剂可提高反应效率。
本实验采用不同种类的催化剂进行对比实验，以探究其对难降解有机废水降解效果的影响。
四、结果分析1. 降解效果：实验结果表明，非均相UV/Fenton技术对难降解有机废水具有较好的降解效果。
随着Fenton试剂浓度的增加和紫外光强度的提高，难降解有机废水的降解率逐渐提高。
2. 催化剂的影响：引入催化剂后，非均相UV/Fenton体系的反应效率得到显著提高。
不同种类的催化剂对难降解有机废水的降解效果存在差异。
其中，某类催化剂的引入使得难降解有机废水的降解率提高了约30%。
高级氧化技术处理难降解有机废水的研发趋势及实用化进展
高级氧化技术处理难降解有机废水的研发趋势及实用化进展随着工业化和城市化的快速发展，有机废水排放量逐年增加，其中许多有机物具有难降解性，给环境带来严重的污染问题。
传统的废水处理方法对于这些难降解有机废水的处理效果有限，因此需要开发一种更有效的处理技术，高级氧化技术应运而生。
高级氧化技术是指通过电化学、紫外光、臭氧等外部氧化剂的作用，将有机废水中的有机污染物氧化、降解为无害或低毒的产物。
近年来，研究人员对高级氧化技术进行了广泛而深入的研究，提出了许多新颖的方法和理论，为解决难降解有机废水治理难题提供了新思路。
首先，研究者通过改进高级氧化技术的反应体系，提高了反应效率。
传统的高级氧化技术需要添加大量的氧化剂和催化剂，反应过程中产生的大量废弃物给环境带来二次污染。
近年来，研究者利用新型的催化剂和无机材料，提高了反应效率和产物选择性，减少了废弃物的生成。
同时，研究者还尝试利用新型的反应体系，如等离子体、微波等，实现高级氧化技术的低温、高效处理。
其次，研究者致力于开发高级氧化技术的联合应用，提高处理效果。
高级氧化技术单一应用时，可能受到反应速率慢和中间产物的积累等问题的限制。
因此，研究者在高级氧化技术中引入其他技术，如生物膜法、生物降解等，形成联合应用，提高处理效果。
此外，研究者还探索了高级氧化技术与其他传统处理技术的结合，形成多技术联合治理的方法，如高级氧化技术与活性炭吸附、膜分离等技术的联合应用，以提高有机废水的处理效果。
再次，研究者开展了高级氧化技术的实用化研究，推动其在工业应用中的推广。
高级氧化技术的实用化主要包括降低成本、提高稳定性和可控性等方面的研究。
研究者通过改进催化剂和光源等材料，减少了高级氧化技术的成本；利用电化学技术和控制策略，提高了高级氧化技术的稳定性和可控性。
同时，研究者还针对具体的行业和废水特点，开展了高级氧化技术的工业化试验和应用示范，探索最佳的工艺和条件。
最后，研究者还对高级氧化技术的发展趋势进行了展望。
高级氧化法处理难降解废水
高级氧化法处理难降解废水1、引言工业生产过程中排放的难降解有机废水日益增多，采用低成本、高效率的处理方法使难降解有机废水达标排放甚至回收利用，成为近几十年来工业废水处理的难点和热点。
难降解有机物主要指可生化程度低、难以生物降解、半衰期达3~6个月的有机污染物，水中难降解有机污染物主要包括多氯联苯、多环芳烃、卤代烃、酚类、苯胺和硝基苯类、农药类、染料类、表面活性剂、药物中间体、聚合物单体等。
目前可有效处理难降解有机废水的方法主要有高级氧化法、电解法、生化法、膜生物反应器法、吸附法等。
其中，高级氧化法处理难降解有机废水具有处理效率高、氧化速度快、无二次污染等优点，近年来成为难降解有机废水处理方法中关注的热点。
高级氧化法是利用反应体系中产生的活性极强的羟基自由基(•OH)来进攻有机污染物分子，最终将有机污染物氧化为CO2、H2O以及其他无毒的小分子酸。
目前，臭氧氧化法、Fenton氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法等高级氧化法处理废水已经工业化，且有实际工业案例。
超声氧化法、超临界氧化法、非热等离子体氧化法、γ-电子束氧化法等由于工业化成本高、反应条件苛刻、工业化困难，仍然处于实验室研究阶段。
2、高级氧化法处理难降解有机废水的研究现状2.1臭氧氧化臭氧氧化从反应机理上分为直接氧化法和间接氧化法。
直接氧化是臭氧直接对有机物氧化，破坏有机物的结构，反应速率慢、选择性强，对DDT、氯丹和三氯甲烷的去除几乎是无效的。
间接氧化是臭氧在一定条件下产生的•OH参与氧化反应，该类氧化反应属于非选择性瞬时反应，氧化效率高。
因此，臭氧氧化单元很少在水处理工艺中单独使用，通常与其他工艺组合使用。
H2O2及UV可以促进臭氧产生•OH，刘金泉等人研究发现H2O2/O3、UV/O3两种组合工艺对焦化废水COD及UV254的去除率比单独O3工艺均有一定程度的提高。
H2O2/O3组合工艺通过H2O2加速O3分解产生了高活性的•OH实现加强臭氧氧化能力，只需对原有处理单元稍作改进即可明显提高体系的降解效率。
难降解有机废水的高级氧化技术
环境信息难降解有机废水的高级氧化技术许 涛 宋国勇(大连市环境科学设计研究院 大连 116023) (大连开发区环保监察大队 大连 116000)摘 要 概述了目前难降解有机废水处理过程中采用高级氧化技术的一些进展,介绍了几种方法的原理和应用现状,指出了该领域研究中存在的问题和发展动向。
关键词 高级氧化技术 有机废水 氧化剂Abstract Advanced AOPs process for organic w astew ater treatment was review ed,and based on T he introduction of treatment principle and applicati on status the issues existing in study aspects and study trend w ere pointed out.Keywords AOPs organic sewage oxidant许多工业废水存在着有机物浓度高、成分复杂、难生物降解等特点,而常规生化法处理效率很低,高级氧化技术(Advanced Ox idation Processes,AOPs)作为新型水处理技术研究进展迅速并得到应用。
AOPs反应机理目前普遍认为是自由基氧化机理,即利用复合氧化剂、光照射、电或催化剂等作用,诱发产生多种形式的强氧化活性物质( OH、HO2 、过氧离子等),尤其是 OH,几乎无选择性地与废水中的任何有机污染物反应,彻底氧化污染物为CO2、H2O 或矿物盐。
AOPs分类有多种。
曹兰花1将AOPs分为三大类,即常规高级氧化法、湿式氧化法和电催化氧化法。
常规高级氧化法又可分为传统高级氧化法、光催化氧化法及多相催化氧化法。
湿式氧化法又可分为湿式空气氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化法等。
温东辉!2将催化氧化法分为湿式催化氧化法、光催化氧化法、均相催化氧化法和多相催化氧化法。
高级氧化技术处理难降解有机废水的应用
高级氧化技术处理难降解有机废水的应用引言一、高级氧化技术概述高级氧化技术是一种应用高能氧化剂（如臭氧、过氧化氢、超氧化物等）和光化学氧化剂（如紫外光、可见光、紫外光等）进行氧化反应的新型废水处理技术。
它能够将有机废水中的难降解物质降解成小分子的无害物质，从而达到废水处理的目的。
高级氧化技术具有处理效率高、反应速度快、无二次污染等特点，因此在处理难降解有机废水中具有广泛的应用前景。
1. 自由基反应高级氧化技术的核心是自由基反应。
当高能氧化剂或光化学氧化剂与有机废水中的有机物质接触时，会产生大量的自由基，如羟基自由基、羟基根离子、过氧化物自由基等。
这些自由基通过氧化、还原等反应逐步将有机废水中的难降解物质降解为小分子的无害物质。
2. 光催化反应在高级氧化技术中，光化学氧化剂常常与可见光、紫外光等光源结合进行光催化反应。
通过光催化反应，能够显著提高氧化反应的速率和效率，进一步降解有机废水中的难降解物质。
1. 光催化氧化法光催化氧化法是高级氧化技术的一种典型应用。
它通过利用光源激发光催化剂，产生活性自由基对难降解有机废水进行氧化降解。
常见的光催化剂包括二氧化钛、氧化铁等。
光催化氧化法能够提高氧化反应速率，降解有机废水中的有机物质和难降解物质，适用于处理含有机染料、有机酸、有机溶剂等的废水。
2. 臭氧氧化法1. 高效降解难降解有机物质高级氧化技术能够将难降解有机废水中的有机物质降解为小分子的无害物质，处理效率高，能够适应不同类型的有机废水。
2. 提高废水处理效率相对于传统的废水处理方法，高级氧化技术具有处理速率快、氧化效率高的优势，能够提高废水处理效率，减少废水排放量。
3. 无二次污染高级氧化技术的氧化产物通常是小分子的无害物质，不会产生二次污染问题，符合环保要求。
4. 适应性强五、结语难降解有机废水的处理一直是环保领域的一个难题，而高级氧化技术的出现为此提供了新的解决方案。
其高效降解难降解有机物质的能力、提高废水处理效率的特点，使其在废水处理领域具有广阔的应用前景。
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环境信息难降解有机废水的高级氧化技术许 涛 宋国勇(大连市环境科学设计研究院 大连 116023) (大连开发区环保监察大队 大连 116000)摘 要 概述了目前难降解有机废水处理过程中采用高级氧化技术的一些进展,介绍了几种方法的原理和应用现状,指出了该领域研究中存在的问题和发展动向。
关键词 高级氧化技术 有机废水 氧化剂Abstract Advanced AOPs process for organic w astew ater treatment was review ed,and based on T he introduction of treatment principle and applicati on status the issues existing in study aspects and study trend w ere pointed out.Keywords AOPs organic sewage oxidant许多工业废水存在着有机物浓度高、成分复杂、难生物降解等特点,而常规生化法处理效率很低,高级氧化技术(Advanced Ox idation Processes,AOPs)作为新型水处理技术研究进展迅速并得到应用。
AOPs反应机理目前普遍认为是自由基氧化机理,即利用复合氧化剂、光照射、电或催化剂等作用,诱发产生多种形式的强氧化活性物质( OH、HO2 、过氧离子等),尤其是 OH,几乎无选择性地与废水中的任何有机污染物反应,彻底氧化污染物为CO2、H2O 或矿物盐。
AOPs分类有多种。
曹兰花1将AOPs分为三大类,即常规高级氧化法、湿式氧化法和电催化氧化法。
常规高级氧化法又可分为传统高级氧化法、光催化氧化法及多相催化氧化法。
湿式氧化法又可分为湿式空气氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化法等。
温东辉!2将催化氧化法分为湿式催化氧化法、光催化氧化法、均相催化氧化法和多相催化氧化法。
1 高级氧化技术1 1 湿式催化氧化法-CWOCWO指!4高压、高温条件下,以富氧气体或氧气为氧化剂,利用催化剂加快废水中有机物与氧化剂间的呼吸反应,使废水中有机物及含N、S等毒物催化氧化成CO2、H2O及N2、SO2-4等无害物。
与生化法、物化法等相比,CWO具有高效、快速、无二次污染、占地少等优点。
其缺点是需要高温、高压设备与配套设施,催化剂损耗大,易发生中毒、致污等现象而失活。
目前国内外学者正致力于研制性能优良、具有广谱催化作用的高稳定性催化剂;研制能使气、固、液充分接触,分离氧化效果好,且耐酸碱腐蚀的高效反应器;降低废水处理过程所需温度、压力等条件。
据悉,CWO法在日、美等发达国家已用于焦化废水、农药废水、活性污泥等高浓度有机废水处理。
目前国内尚未工业应用,不少学者在实验室处理造纸草浆黑液、煤气废水、有机磷农药废水等,取得了良好的效果。
1 2 超临界水氧化法∀SCWOSCWO法原理是超临界态水具有极低的介电常数和良好的扩散、传递性能,许多有机污染物可以按任何比例溶于其中,且O2、H2、N2都可以与超临界水混溶,从而使超临界水氧化反应成为均相反应,可将难降解的有机物在短时间内彻底氧化为CO2、N2、H2O等无毒小分子。
该法可用于各种有毒物质、废水的处理,且在有机物含量>2%时即可实现自热,无需外界供热。
美、日等国对SCWO技术研究开展较早,已在各种有毒有机废水、废物、污泥以及人体代谢废物等方面得到应用。
我国对该技术的∀44∀辽宁城乡环境科技 第25卷 第3期 2005年6月研究刚刚起步,丁军委!5采用此法处理含酚废水,在亚临界及超临界条件下(T=400#~500#,P= 25 3M Pa~30 4MPa),苯酚去除率可达96%。
林春绵!6在研究中发现,SCWO对含酚废水去除效果较好,在很短时间内有机物的降解率达99%。
尽管SCWO具有反应器小、结构简单、停留时间短、适用范围广、无需后续处理等优点,但工业化过程仍存在一些技术难题,如反应条件较为苛刻(高温、高压),设备易腐蚀,固体颗粒特别是盐类物质在超临界条件下溶解度很低,容易堵塞反应器管路,如何解决好这些问题是SCWO法工业化应用的关键。
1 3 光催化氧化法光催化氧化法常用的氧化剂为H2O2和O3,在化学氧化和U V辐射的共同作用下,系统的氧化能力和反应速率都远超过单独使用氧化剂或U V辐射所能达到的效果。
李田!7将光催化氧化法严格分为∃将U V辐射和氧化剂结合使用的光激发氧化法%和∃以N型半导体为敏化剂的光催化氧化法%,这两种光化学催化过程对许多难降解有机物都有迅速的反应去除效果。
David F Ollis分析了UV/O3、UV/H2O2以及U V/O3+H2O2等光激发氧化过程中,污染物和溶解的氧化剂的直接光反应由溶液相化学过程控制,而非均相的光催化氧化过程中,非均相催化剂的光反应由催化剂表面反应控制。
目前,O3/UV光激发氧化法已被美国环保局指定为多氯联苯废水处理最佳实用技术。
可作为催化剂的N型半导体中,T iO2性质最优。
其作用机理是:在UV照射下,纳米TiO2表面会产生氧化能力极强的 OH,使水中的有机污染物氧化降解为无害的CO2和H2O。
纳米TiO2光催化氧化技术在彻底降解水中有机污染物和利用太阳能等方面有着突出的优点。
尤其是近年来高效率的光催化剂、纳米粒子负载和金属掺杂、光电结合的催化方法以及太阳能技术的研究开发,使纳米TiO2光催化氧化应用于水处理领域有着良好的前景,日、美等国家已尝试把该技术用于水处理,但仍处于实验室研究阶段。
1 4 均相催化氧化法均相催化氧化法!2即向反应液中加入可溶性催化剂,以分子或离子水平对反应过程起催化作用。
Fenton试剂法即属于均相催化氧化法,它用H2O2为氧化剂,Fe2+或Fe3+为催化剂,Fe2+或Fe3+可加快H2O2分解为 OH,使溶液中的有机物被迅速氧化降解。
近年来,人们组合UV、H2O2、O3,如H2O2 +UV、H2O2+Fe2++UV、O3+U V等体系,扩大了均相催化氧化的应用范围,也使反应速率及水处理效率得到提高。
刘勇弟!8用U V+Fenton法处理硝基苯、十二烷基苯磺酸钠模拟废水,证实UV可大大提高Fenton试剂的氧化性,对生化难降解的有机污染物具有较好的去除效果。
王莉莉对COD为1600 mg/L的含磺酸基团萘系染料中间体废水用5 1gO3/L和2 0gH2O2/L进行处理,COD和色度去除率均可达60%,B/C比值超过0 3,为后续生化处理创造了条件。
此外,应用上述技术可迅速氧化三氯甲烷、四氯化碳、六氯苯、多氯联苯等不与O3反应的难降解有机物。
均相氧化法是一种深度氧化水处理技术,处理成本高,催化剂无法回收,容易引起杂质,但对一些毒性大、一般氧化剂难氧化或生化难降解的有机废水仍不失为一种好的方法。
1 5 多相催化氧化法多相催化氧化法是向反应体系中装入固体催化剂,对有机物氧化分解的催化作用在催化剂表面进行。
Joo S P 发现在硅胶表面涂覆N i、Cu和Co的氧化物作为一种吸附-催化剂,可以在其表面上进行表面活性剂、染料和空气的催化氧化反应。
据日本专利文献报道,采用MnO2作为催化剂,用空气氧化蒽醌中间体,COD和色度的去除效果很好!9。
我国学者瞿由涛等!10用O3、H2O2作氧化剂,处理高浓度分散染料废水,他们首先向系统内投加FeSO4、M nSO4、Ni(NO3)2、CuSO4等溶解性盐作催化剂,发现效果不错,现在他们通过沉淀法制造这些金属的固体催化剂,进行多相催化氧化试验;介雯!11用不同组分的铁氧体作为催化剂,对印染废水进行了催化空气氧化脱色的试验研究,发现Ni-Fe 氧体对不溶性还原染料废液的脱色率达90%以上。
多相催化氧化法一般在固相和液相(有时也有气相)间进行,由于固体催化剂种类繁多,水中有机物也多种多样,催化剂与有机物是否匹配决定了催化反应的可行性、氧化深度和处理效率。
在理论上,催化作用的机制还未完全揭示,国内外学者正在不∀45∀难降解有机废水的高级氧化技术 许 涛 宋国勇断研究。
1 6 电化学氧化法电化学氧化法是污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。
该法比一般化学反应氧化能力更强,因此在含酚、硝基苯、氯化酚、染料等有机物的废水处理中逐渐得到应用。
周明华!12以经氟树脂改性的 -PbO2为阳极,在电压为7 0V,酸性条件下,降解模拟苯酚废水,其COD可降至60mg/L以下,挥发酚被完全去除。
谢光炎13以PbO2为阳极,在碱性条件下电解硝基苯酚溶液,使硝基苯酚浓度从200mg/L降到1mg/L以下,B/C 值达到0 63。
实验室中氯代苯酚的电化学氧化是在多孔炭电极上研究的,A M Polcaro等探讨了在T i/PbO2和Ti/SnO2阳极上2-氯苯酚的电化学氧化,结果表明:对有毒化合物的氧化能力较强,且排出液主要为易生物降解的草酸。
王慧14研究发现电化学法对染料废水治理效果良好,色度和COD去除率分别为85%和99 8%。
电化学氧化的设备简单,控制灵活,与超声波、光化学氧化以及生物法等均有较好的联合使用。
但国内在电极材料的结构和形态、电化学催化反应技术以及反应器结构、供电方式等方面还存在一定的问题。
在这一领域的突破,对提高电化学法处理效率,降低处理成本十分重要。
2 结语AOPs是一种高效、快速、彻底的废水处理方法,在欧美等发达国家在石化、医药、食品、环保等领域得到了广泛应用。
但国内大多限于实验室研究,一则由于缺乏对其系统热力学、动力学行为的深入研究,因此工程设计和过程开发所需数据和资料难以得到;二则由于工程各反应体系温度、压力太高,要求设备材质耐腐蚀、耐高温、耐高压,给工艺控制、过程操作增加了难度,从而阻碍了此项技术的应用。
参考文献1 曹兰花等 高级氧化法处理难降解有机废水技术 甘肃科技,2003,19(10):47~482 温东辉等 高浓度难降解有机废水的催化氧化技术发展 环境科学,1994,15(5):88~913 林仁漳等 高浓度难降解有机废水的催化氧化技术及其进展 环境污染治理技术与设备,2002,3(5):49~544 关自斌 湿式催化氧化法处理高浓度有机废水技术的研究与应用 铀矿冶,2004,23(2):101~1055 丁军委等 超临界水氧化法处理含酚废水 环境污染与防治,2000,22(1):1~36 林春绵等 超临界水氧化法降解苯酚的研究 环境科学研究,2000,13(2):1~27 李田 环境污染与防治 1993,15(1):328 刘勇弟,王华星,朱亚新 Fenton试剂氧化偶合混凝法处理含酚废水的机理研究 中国环境科学,1994,14(5):341~3459 李国鼎等 纺织工业废水治理 北京,环境科学出版社, 1990:1110 瞿由涛等 环境科学技术 1992,211 介雯等 环境科学 1991,12(3):3712 周明华,吴祖成 含酚模拟废水的电催化降解 化工学报, 2002,53(1):40~4413 谢光炎,邓旭忠,肖锦 难降解有机物对硝基苯酚的电化学氧化工艺研究 广东工业大学学报,2001,18(4):81~8514 王慧等 电化学法处理含盐染料废水 中国环境科学, 1999,19(5):441~444∀46∀辽宁城乡环境科技 第25卷 第3期 2005年6月。