化工廢水深度處理的化學氧化技術

【資料簡介】

　　化學氧化法是通過氧化劑的氧化作用，使難降解的有機物轉化為易降解有機物，或將有機物*氧化為CO2和H2O的方法。目前，應用于化工廢水深度處理的化學氧化技術主要有氯氧化、芬頓氧化(Fenton氧化)、臭氧氧化和電化學氧化等。
 

　　氯氧化
 

　　氯氧化技術是指向廢水中加入氯氧化劑，降解廢水中有機物，使其轉化為易降解或無毒物質的技術。氯氧化法具有氧化效率高、操作簡單、脫色效果好等優點，但也存在腐蝕性強、廢水中Cl-含量升高、中間產物毒性較大等不足。氯氧化法處理廢水時常用的藥劑有漂*粉、次氯酸鈉、二氧化氯和液*等。
 

　　二氧化氯因具有強氧化性、安全、高效等優點被廣泛應用于工業廢水的處理，對含氰廢水、含酚廢水和含苯胺廢水的處理都有良好的效果。目前對二氧化氯氧化法研究的熱點是將其與高效催化劑組成兩相催化氧化體系，對廢水進行催化氧化處理，研究表明，二氧化氯催化氧化體系可有效提高氯氧化的處理效果。
 

　　Fenton氧化
 

　　Fenton試劑由亞鐵鹽和過氧化氫組成，當pH(pH=3左右)較低時，在Fe2+的催化作用下過氧化氫分解產生·OH，從而引發鏈式反應。另外，Fenton試劑中的亞鐵離子與H2O2反應產生鐵水絡合物，具有絮凝作用。近年來，對Fenton氧化工藝的研究主要集中在以下方面：①影響因素的研究及工藝的優化。Fenton氧化處理廢水的主要影響因素包括：pH、H2O2投加量、H2O2/Fe2+比值、試劑投加方式、反應時間等;②類Fenton氧化法的研究開發。類Fenton氧化法是在傳統Fenton試劑的基礎上改變催化劑的種類或同別的方法結合而形成的，包括H2O2/Fe3+氧化、H2O2/O3氧化、電-Fenton氧化、光-Fenton氧化和超聲波-Fenton氧化等。紫外光(UV)/H2O2氧化技術在處理難降解、有毒有害物質方面比其他方法更有優勢，已成為研究的熱點。近年來，國內外學者在UV/H2O2法處理難降解有機物方面進行了很多研究。
 

　　臭氧氧化
 

　　臭氧是一種強氧化劑，可有效去除廢水中的有機物，其去除機理主要有臭氧直接氧化和臭氧產生的·OH間接氧化兩種。臭氧氧化具有氧化能力強、反應快速、無二次污染等優點，但存在有機物礦化不*、操作費用高等不足。催化臭氧氧化技術是近年來發展起來的一種新型臭氧氧化技術，主要分為均相催化臭氧氧化和非均相催化臭氧氧化。均相催化臭氧氧化是利用過渡金屬離子為催化劑，應用較多的金屬離子主要有Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)和Cr(Ⅱ)。因均相催化臭氧氧化在處理廢水時還要對投入的金屬離子進行分離，其推廣應用具有一定的局限性。非均相催化臭氧氧化常用的催化劑主要有金屬氧化物(MnO2、TiO2、Al2O3、FeOOH等)、負載型金屬(Cu、在一些需要解決的工程技術問題。
 

　　電化學氧化
 

　　電化學氧化技術發展于20世紀80年代，根據陽是否直接與有機物進行電子轉移，電化學氧化可分為直接氧化和間接氧化。電化學氧化技術具有氧化能力強、操作簡便、無二次污染等優點。
 

　　電材料在電化學降解中起著重要作用，研制一種去除效率高、壽命長、運行價格低廉的電已成為電化學研究的一個重要方向。目前常用的陽材料有金屬電、碳素電、非金屬化合物電和金屬氧化物電，其中鈦基涂層電(DSA電)因具有導電性好、耐腐蝕性強、析氧電位高等優點，自19世紀60年代研制成功以來得到了很大關注，也是目前研究的熱點。Ru、Pt、Co等)和經金屬改性的沸石、活性炭等多孔材料。催化臭氧氧化技術在深度處理印染廢水、焦化廢水、制藥廢水等工業廢水方面已有成功的案例，但大多仍處于實驗階段，大規模應用尚存。