超声波-紫外光氧化处理有机废水技术综述

　第22卷第2期　　　　　　　　　　　　　　　　宁夏大学学报(自然科学版)2001年6月　Vol.22No.2　　　　　　　　　　JournalofNingxiaUniversity(NaturalScienceEdition)Jun.2001文章编号:0253-2328(2001)02-0223-04超声波2紫外光氧化处理有机废水技术综述叶招莲,　贺启环(南京理工大学环境科学与工程系,江苏南京　210094)摘　要:论述了超声波(US)降解有机污染物技术的原理和效果,以及国内外现状与发展趋势,指出超声波的“空化”作用是其主要的作用机制,超声波与其他作用如紫外光辐射、催化氧化等联合运用,可大大加速和提高有机污染物的矿化度,在处理难降解有机污染物和有毒有害有机污染物方面,特别是在净化环境、控制污染物方面有巨大的应用前景.关键词:超声波;紫外光;催化氧化;废水处理分类号:(中图)X703.1　　　文献标识码:A　　目前,一般的工业有机废水都可通过组合传统工艺而得到适当处理,对于难降解的有机废水如焦化、染料、农药、制药工业废水及有毒有害物质,由于技术和经济之类的原因还没有形成完整而有效的治理对策.应用多种氧化技术在较短的时间内将难降解有机污染物和有毒有害物质完全无害化、不产生二次污染,已成为主要研究目标之一.将超声波和紫外光催化氧化结合起来处理有机废水,能在较短时间内达到高的降解率和矿化度,是水处理领域里的一项新型技术.1　光催化氧化的机理和现状1.1　反应机理在水处理领域中,光化学氧化法是近20余年才进行研究的新技术.其中,光激发氧化在去除水中有机污染物方面最具有竞争力.这是一种将紫外光辐射(UV)和氧化剂(如O3和H2O2等)结合使用的方法.在紫外光的激发下,氧化剂光分解产生氧化能力更强的游离基(如·OH基),从而大大提高了氧化能力和反应速率,可以氧化许多单用氧化剂无法分解的难降解污染物.其中,O32UV光激发氧化法已被美国环保局指定为多氯联苯废水处理的最佳实用技术.紫外光和氧化剂的共同作用,使得光激发氧化无论在氧化能力还是反应速率上,都远远超过单独使用紫外辐射或氧化剂所能达到的效果.近10年来国内也开展了光催化氧化法去除水中有机污染物的研究,它是以催化剂作为光的吸收剂产生电子2空穴对,诱发产生氧化活性基团.光催化氧化的特点是氧化能力很强,对作用对象无选择性及最终可使有机物完全矿化,设备比紫外2臭氧光激发氧化较简单,而且催化剂可以回收重复使用.1.2　在废水中的应用氯代苯酚是一类重要的有机化合物,同时也是一类常见的难降解有机污染物,在炼油、炼焦、造纸、塑料等化工废水中,其含量都较大,而如何有效地降解这些化合物是众多研究者关注的热点.Puppert等人发现在UV/H2O2体系中加入Fe2+能显著提高水中四氯酚(42CP)的光致降解率,体系的TOC也随之下降.用波长λ≥320nm的光光照1h和7h,体系的TOC去除率分别为15%和96%,而在没有光照的同等条件下,TOC去除率只能达到15%,并且不随时间而变化;此外,在同等条件下,如不加Fe2+,则42CP几乎不发生光降解.KenichiOkamoto等报道了酚的光催化氧化,在曝气充氧条件下,1mmol/L的酚经80min处理,反应物及所有以苯的衍生物形式存在的中间产物均被去除,180min内所有中间产物完全氧化成CO2和H2O.但是有报道认为,只有在较长时间的辐射下光催化降解才能达到完全矿化,因而这种方法在废水中的成功应用很大程度上要依赖于照射时间的缩短也即能量消耗的减少、催化剂的选择收稿日期:20