高级氧化技术应用于造纸废水处理的新成果

．．-_l口同ial。级氧化技术应用于造纸废水处理的新成果。杨德敏王兵(西南石油大学化学化T学院，成都610500)带巾见的制浆造纸废水处理方法如物理法、物理化学法、生化法等均存在处理效果有限、可能产生二次污染、处理成本较高等缺点，不能达到理想的处理效果。因此，研究开发高效、节能的制浆造纸废水深度处理技术已成为国际卜十分关注的一个前沿课题。高级氧化处理技术是2O世纪80年代发展起来的·种处理准降解有机污染物的新型水处理技术，其特征是能通过不同途径产生氧化活性极强的羟基自由基(·0I1)，·OH儿乎能无选择件地将废水中难降解的有机污染物氧化降解成无毒或低毒的小分子物质，甚至直接矿化为CO，和H，O及其它无机小分子，达到无害化目的。与其它氧化法相比，高级氧化处理技术具有氧化能力强、反应速率常数大、对有机物的选择性小、羟皋自由基寿命短、处理效率高、不，生二次污染等优点“’。怍为废水处理的有效方法，高级氧化处理技术近年来引起了越来越多的关注，并相继开展r大量的研究～。1Ferlton及类Fenton法FentOI]及类FentO13法的实质是利NEe或紫外_}l[=(UV)、氧气等与HO之40中华钗=I第32卷第3期2011292)q杨德敏．在读硕士研究生；主要从事油气田高浓度有机废水治理方面的研究。中图分类号：IS7；X793文献标志码：B文章编号：10079211(2011)03004004间发生链式反应，催化生成具有很高氧化能力的羟基自由基(·OH)，它不仅能够氧化打破有机共轭体系结构，破坏发色基团，还可以使有机分子进一步矿化成CO，和H，O等小分子““】。另外，生成的Fe(OH)胶体具有絮凝、吸附功能，可去除水中部分悬浮物和杂质。有研究表明，采用HO／Fe”体系处理造纸废水，在400mg／LFe”、500～1000mg／LH2O2、PH2．5的条件下，COD去除率达75％，色度去除率98％。在反应时间45min、PH值3．0、Fe／C=2．0、HO，投加量50ing／L及载入空气0．6L／min的条件下，采用Fe”一H，O，法对草类制浆造纸中段废水深度处理，色度去除率超过98％、COD去除率在77％以上，紫外吸收光谱表明该工艺可有效去除或降解氯化木素。另有中试试验表，在最佳运行条件下，造纸混合废水经混凝一FentOI-t氧化一絮凝法处理后，COD从5826mg／L降低到200Ing／L，去除率达95．6％；色度从800倍降到2倍，去除率99．7％；SS从582mg／L降到3mg／I，去除率达98．3％。该方法处理后出水无色无味，清澈透明，可直接回用或排放。FentO13和光一FentOi1技术对：二，脯．|一——囡———恻光一Fenton反应体系的最翟霭豳‘2．8和3．0，经过90rain的反应，可使二次纤维制浆废水的最大吸光度降低约92％和99％，并可去除87％和95％的CODcr。Fent0n氧化法特别适用于制浆造纸污水生物处理后出水的进一步深度处理，当生物处理后出水C0D550mg／L时，可以通过FentO12深度处理达到COD40mg／L以下、色度5倍以下。当体系13H值2～3，H2O2／Fe2+摩尔比为5：l，30％H，O，投加量为1rft1／L时，出水COD可降低至50mg／L以下，色度去除率大干80％，可满足更为严格的造纸废水排放标准。2臭氧法及组合臭氧法臭氧法是利用臭氧在不同的催化剂条件下产生羟基自由基(·OH)的一种高级氧化工艺，它在改善水的嗅和味、去除色度及氧化有机和无机微污染物等方面发挥了较大作用，且处理后废水中的臭氧易分解，不产生二次污染⋯。通常认为臭氧与水中有机物的反应有两条途径，即臭氧直接反应(D反应)和臭氧分解产生羟基自由基(·OH)的间接反应(R反应)。D反应速度较慢且有选择性，是去除水中污染物的主要反应；R反应产生的羟基自由基氧化能力更强，且无选择性”。然而，由于臭氧在水中的溶解度很小且不稳定，这导致臭氧一方面不能氧化一些难降解的有机物，如氯仿等；另一方面，臭氧会被水中的竞争基质消耗，单一的臭氧氧化技术不能将有机物彻底分解为CO和H0，而是通过直接反应将它们转化成中间产物，从而达到较高的COD去除效果”。为此，出现了摘要：高级氧化处理技术是处理高浓度难降解有机废水的有效方法，具有良好的开发应用前景。综述了Fenton及类Fen-t0n法、臭氧法及组合臭氧法、光化学及光催化氧化法、湿式氧化及催化湿式氧化法等高级氧化处理技术的作用原理及其组合工艺在国内外造纸废水处理中的应用研究进展。指出了各类高级氧化处理技术的特点以及目前所存在的问题，并对未来该领域的研究方向与趋势进行了展望。关键词：造纸废水；难降解有机物；高级氧化处理技术；作用原理各种臭氧联用技术，如O3／HO：、O／BAC、0／Uvino／U