Fenton高级氧化在处理印染废水方面的应用进展

《资源节约与环保》2017年第3期Fenton高级氧化在处理印染废水方面的应用进展唐德友刘维(索尔维投资有限公司研发中心环境部门上海201108)f向要:向要:Fentoii是目前在难生化降解有机废水处理技术中研究较多的一种高效的高级氧化技术(AdvancedOxidationTechnologies,AOTs),对多种难降解有机污染物的处理都很有效。以印染废水为例，对比了近年来印染废水主要处理方法的优缺点，综述了Fenton试剂在印染废水处理实例以及机理分析。关键词关键词：Fenton;高级氧化；印染废水广—1—刖目刖目印染废水因其水量大、色度大、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大，以及难生化降解等特点,一直是废水处理的难题。据调查，我国每年约有1.6亿堂方米的染料废水排放进人水环境中心[\据染料工业生态及毒理协会调查统计，在染料的生产和使用过程中约有10%的染料以废水的形式流失到水体中口'据此估算我国每年大约有2万吨的成品染料以废水形式流失到水体中s目前对染料废水处理技术的研究虽较多，包括物理法(吸附法、膜分离法等)、化学法(混凝法、氧化法等)、生物法等，但各种方法因自身存在的缺点和局限性，较难达到去除效果、经济成本、生态保护三者间的统一。寻求染料废水髙效、经济的处理方法是目前染料制造业和印染行业迫切需要解决的问题w。针对髙浓度难降解废水（如印染废水）的处理压力，高级氧化处理技术应运而生》且因其具有巨大潜力及独特的优势而获得显著进展\1894年，H.J.HFenton发现二价铁离子可通过过氧化氢強烈地促进苹果酸的氧化，.从而揭开了Fenton.试剤应黑的.■幕Fenton试剂也被定义为过_化氢辱二价铁离子组成的氧化体系与传统的染料废水治理技术相比,Fenton氧化优势表现为：可以使废水中的大多数难降解有机污染物完全降解而不形成有毒的中间产物;大大减少二次污染;具有较好的普遍适用性;所使用的催化剂安全、易得。本文后面会展开对印染废水目前几种主要处理技术的综述，并对Fenton氧化处理技术实例和机理进行介绍。1染料废水的处理现状1染料废水的处理现状1.1吸附法1.1吸附法活性炭、硅胶、煤渣是较常用的吸附剂。吸附法对染料废水的脱色基于2个机理：吸附作用和离子交换过程[2]。吸附剂的吸附性能受染料种类、吸附剂粒径、温度、pH值、接触时间等因素的综合影响^般应用于低浓度染料废水的处理及废水的深度处理中，其优点是操作简单、占地小、处理效果好，缺点是吸附剂的再生、固废=次处理〜1.2膜分离法1.2膜分离法膜分离法是利用膜的微孔进行过滤，利用膜的选择透过性，将废水中的某些物质分离出来的方法。目前用宁印染废水处理的膜分离法主要是以压力差作为推动力，如反滲透、超纳滤等方式B膜分离法是一种新型分离技术，具有分离效率高，能耗低，工艺简单，操作方便，无污染等优点,但由于该技术需要专用设备，投资霄*且膜有易结垢堵塞等缺点*1.3化学混凝法1.3化学混凝法化学混凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，常用的混凝剂分有机混凝剂和无机混凝剂两大类。无机混凝剂以铝盐、铁盐或镁盐为主。有机髙分子混凝剂溶于水后分散为巨大数量线性分子，对染料分子尤其是水溶性染料分子具有较强的吸附架桥能力’表现出比无机混凝剂更好的脱色能力^混凝法工艺流程简单，适应性强,操作管理方便，基建投资;其主要缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。并且由于染料品种繁多，同^种混凝剂应用于不同印染废水其混凝效果住往存在较大差异。1.4生化法1.4生化法关于坐化法，厘内外研究主要集中在特殊菌种强化技术、固定化微生物技术和微生物活性扩增技术等。Brahimi-HomM等发现细菌MV对废水中的染料10B和RS去除率分别高达86%和96%。WangY等研究发现细菌TV，将其甩于酸性染料的降解，经24h反应，降解率在75%~90%之间c但这些特殊菌种试验还停留在实验室研究.未见工程化实例。李绍锋采用Fmtcm试剂对9种活性染料所配水样进行了处埋apH值在3~5之间，Fenton.试剂对9种染料的降解效果均较好，色度去除率达90%以j；,COD去除率在40%~80%之间。反应后的UV-VIS吸收光谱区已无_N=N双键及芳香结构的特征吸收,说明染料分子中的这部分结构可能已被Rniton试剂彻底破坏。顾晓扬采用Fenton试剂-曝气生物滤池的组合IT艺对色度为2000度、COD为140~160mg/L的酸性玫瑰红印染废水进行处理，最终出水的色度低于20度、COD低于20mg/L，达到中水_用标准《李亚峰米用t昆凝—Fenton法对初始COD为630mg/L，色度1600倍的分散黄和活10m性红模拟废水进行研究。混凝最佳条件:FeS(V7H20和聚丙烯酰胺的最佳投药量分别为1.4