超声协同其它技术处理含酚废水

净水技术WATERPURIFICAT10NI,ECHNOLOGYVol.26No.22(X)7超声协同其它技术处理含酚废水程建萍,唐志国(合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥23009)摘要超声降解法水处理技术是一种很有发展前途的新兴有机废水处理技术。介绍了超声波技术处理难降解含酚废水的工作原理,以及近几年来超声协同其它技术物理方法(活性炭吸附法、液膜法)北学方法(电化学法、光化学方法、深度氧化法)以及生物方法(活性污泥法、酶处理法)降解含酚废水的最新研究成果与结论,对其中存在的一些问题进行了讨论,并指出今后的重点研究方向。关健词超声降解协同效应含酚废水DegradationofPhenolieWastewaterbyUltrasonieandOtherTechulquesChengJianPing,TangZhiguo(schoolofM面hinerya,以A吻Ino沉leEn梦neering,Hefe‘口九艺‘ers妙ofTechnole邵HefeiZ了0口只china)A玩tractUltrasoniedesradation15anewmethodforthetreatmentoforganiewastewater.Asforthetreatlnantofphenolicwaslewater,thispaperintrodueedthePrineipleofultrasonie,therese毗hesandeonelusionsinde脚dationofphenoliewastewaterbyultrasoniewithotherteehniqueslikephysiesmetheds(aetivatedea山onadsorPtion,membranefiltration),ehe而s叮methods(e1eetI’Oehe而stry,photochemistry,advaneed丽dation)andbiolo盯methods(activatedsludge,oxidatedenzyme).Diseussionontheproblemsweremade,andtheresearch晚ndinthefuturewerepointedont·KeywordsultrasoniedegradationunitedefeetPhenoliewastewater在焦化、煤气、炼油和以苯酚或酚醛为原料的化工、制药等工业废水中,含有难降解的有机污染物,特别是酚类化合物。酚类化合物的基本结构为一个苯环连接一个或多个轻基,还可能带有其它取代基如一Cl、一NO:等,结构非常稳定,难以降解。作为一种原型毒物,对人类、水产及农作物都有很大危害。这使得含酚废水的处理成为近来有机废水治理中的重要课题[,]。20世纪80年代以来,随着声化学的诞生和发展,将超声波技术应用于水污染控制,尤其是用于废水中难降解的有毒有机污染物的治理越来越受到日益广泛的重视。超声具有可把有毒有机物降解成毒性比原物质小甚至无毒的小分子、不会造成二次污染、设备简单等优点,但单独使用超声降解含酚废水很难使溶液的COD达标。为了使COD达标且提高经济效益,研究人员将超声协同其它处理技术来降解含酚废水,以实现各项技术的优势互补。1超声波工作原理超声波由一系列疏密相间的纵波构成,并通过液体介质向四周传播。在一定功率的超声作用下,液体会发生空化效应,即液体中空化泡的形成、振荡、生长、收缩直至崩溃,由此而引发物理和化学变化。每个空化气泡都是一个“热点”,其寿命很短,但在爆炸时可产生大约400“k、1oMPa的局部高温高压环境,可被看作具有极端物理条件和含有高能量的微反应器,从而产生出非同寻常的能量效应,并产生速度约lrom·s一的微射流。微射流作用会在界面之间形成强烈的机械搅拌效应,而且这种效应可以突破层流边界层的限制,从而强化界面间的化学反应过程和物质传递过程。超声协同其它技术处理含酚废水,主要利用了超声空化时产生的机械效应和化学效应。机械效应主要表现在非均相反应界面的增大,反应界面的更新以及涡流效应产生的传质和传热过程的强化,即利用机械效应的过程实现超声清洗、超声剥离、活性污泥缩水等;化学效应主要是在这种极端环境下,进人空化气泡的水分子可以发生热分解反应:H20*H·+Ho.,放出HO·等强氧化性自由基;进人气泡一38一净水技术Vol.26No.22(X)7内的酚类化合物蒸汽也可发生类似燃烧的热分解反应;在空化气泡表面层的水分子则可形成超临界水,而超临界水具有低介电常数、高扩散性及高传输能力等特性,是一种理想的反应介质。即利用化学效应的过程将酚类化合物经HO·氧化、气泡内燃烧分解、超临界水氧化三种途径进行降解[2]。在对含酚废水的处理上,超声波的机械效应是间接的作用,作为其它处理