高级氧化技术处理工业废水

　　今天为大家介绍的是——高级氧化技术处理工业废水

　　工业废水中有机污染物浓度高，种类多，难以生物降解且对生化反应有毒害作用。高级氧化技术是一个可产生大量的·OH自由基的过程，利用高活性自由基进攻大分子有机物并与之反应，使大分子的断键，从而实现高效的氧化处理，改善污水可生化性，经常与深度生化处理联合使用。

　　一，湿式氧化法：湿式氧化法(WAO)是由美国Zmpro公司开发，其主要原理是将废水与空气或氧气混合，在177~315℃，压力3.5~10MPa下，控制反应时间可使水中的有机物氧化，适合处理高浓度毒性废水，处理后的水中COD值大幅降低，可以在后续接入生化处理系统。WAO法在国外应用较多，国内的研究尚不够深入。WAO法的缺点是设备投资较大，能耗比较高。

　　二，湿式催化氧化法：湿式催化氧化法(CWAO)是在湿式氧化法的基础上加入催化剂，使得氧化反应能在更温和的条件下更快完成，减少反应能耗，降低运行费用。罗平等研究了在非均相湿式催化氧化条件下以CuO/γ-Al2O3催化剂催化H2O2氧化含苯酚废水过程中H2O2分解规律，得出了合适的反应控制条件。李晓祎等利用微滤及超滤膜将降解阳离子红GTL模拟染料废水的Mo-Zn-Al-O催化剂回收，实现了湿式催化氧化过程中催化剂的回收再利用。

　　三，超临界水氧化法：超临界水氧化法(SCWO)是一种以超临界水为介质的新的废物处理技术，与湿式氧化法有类似之处。超临界水是水的温度和压力高于临界点(374℃，22.1MPa)的超临界状态的水，其密度、黏度、介电常数与常态下的水有明显不同，能与非极性物质以任意比互溶。超临界水氧化是在超过水的临界点下进行，有机物与氧化剂可形成均一相，高温高压提高了氧化速率，有机物可在数秒内完全降解。国外用超临界水氧化法处理废水的研究已有20余年，在用于处理有机废水的同时还可以处理污泥。

　　四，光化学催化氧化法：光化学催化氧化法是在废水中加入氧化剂(如O3、H2O2等)，在UV或可见光及催化剂(常用的催化剂有TiO2、ZnO、CdS等)作用下产生·OH自由基，将有机物降解为小分子物质，具有反应快、条件温和、易控制的优点。

　　五，Fenton法和类Fenton法：Fenton法是利用Fe2+均相催化反应使氧化剂H2O2催化分解产生·OH自由基氧化降解有机物，得到小分子有机物或者无机物。H2O2与Fe2+的结合即为Fenton试剂，Fenton试剂具有极强的氧化能力。适用于工业废水的预处理和深度处理，可以与其他方法联用以降低成本。孙铁研究了芬顿+改良活性炭深度处理垃圾渗滤液在实际工程中的应用，发现正常运行10d出水水质较好，CODcr、SS、色度均能达标，UV254的去除效果较明显。姚琨等研究了采用纳滤-光芬顿处理高浓度树脂废水的效果，发现这两个方法联用有较好的去除效果，纳滤可以去除分子量大的有机化合物，反应中产生的·OH自由基的强氧化作用可有效去除有机物。由于Fenton法催化剂难以被重复利用，反应所需pH值较低，会生成大量含铁污泥，出水中的铁离子容易造成色度的增加，为克服这些缺点，研究者将UV、电等辅助技术引入Fenton反应中，并研究了利用过渡金属离子替代铁离子，这些方法统称类Fenton法。主要包括光Fenton法和电Fenton法。何晋保等采用矿物催化类Fenton氧化技术，以混凝-矿物催化类Fenton组合工艺对印染废水深度处理进行研究。矿物催化类Fenton试剂可有效去除难降解有机物，废水经深度处理后可回用于工厂生产。

　　六，电化学氧化法：电化学氧化法是指在外加电场的作用下，在电化学反应器内发生电子得失的电化学反应同时产生许多氧化活性很强的强氧化性中间体等，使废水中的污染物降解的过程。电化学氧化过程可以分为直接氧化和间接氧化两类。直接氧化过程是污染物(如有机物)在电极表面直接被降解，在此过程中，污染物直接与电极进行电子传递，也被称为电化学燃烧。间接氧化是利用电化学反应产生的氧化还原物质为反应物来降解污染物的过程，在电极附近产生的氯酸盐、O3等强氧化性物质以及溶剂化电子(es)、·OH等强氧化性中间体促进污染物的降解。电化学氧化法具有能量利用率高、无二次污染、易于自动控制等优点，但也存在电耗较大、污水处理费用高等不足。

　　七，臭氧氧化法：臭氧是一种极强的氧化剂，其氧化还原电位(2.07V)仅次于F2(2.87V)，很容易将废水中各种类型的有机物氧化。但臭氧的化学性质极不稳定，在空气和水中都会慢慢分解，因此臭氧在废水处理中多与其他高级氧化方法联用，如臭氧/过氧化氢氧化法(O3/H2O2)、臭氧/紫外线氧化法(O3/UV)、臭氧/超声波氧化法(O3/US)以及臭氧催化氧化法等。目前臭氧联合高级氧化技术多应用于工业废水的预处理，以提高废水的可生化性，而在废水深度处理上应用较少。

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