高级氧化组合工艺处理有毒难降解含酚废水技术

T技术应用echnologyApplication高级氧化组合工艺处理有毒难降解含酚废水技术徐振田(日照市市政设计院，山东日照276826)摘要：高级氧化技术以其降解彻底、反应时间短和过程易于控制的优点使其在处理有毒难降解废水中应用前景广阔。文章对含酚废水高级氧化技术的联用处理进行了分析和探讨，对几种技术进行了比较选择，根据实际条件选择处理效果良好的工艺系统。高级氧化技术处理彻底，无二次污染，在处理有毒难降解有机污染物方面是一种很有前途的处理方法。关键词：高级氧化技术；废水处理技术；有毒难降解有机污染物中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1009—2374(2011)06—0030—02近十几年来的研究结果证实了高级氧化技术在污染治理中的有效性，目前已成为国内外研究的热点之一。由于高级氧化技术在处理有机污染物方面具有反应时间相对较短，反应过程易于控制，有机物的降解无选择性和比较彻底等优点。但用单一的高级氧化处理工艺有时不能达到理想的处理效果，这就需要我们单一的氧化技术的工艺联合起来，以产生高浓度的·0H自由基，从而提高氧化能力，可将有机物直接氧化成无机物，或将其转化为低毒的易生物降解的中间产物[1]。由此可见，高级氧化技术的联用在处理难降解的有毒有害废水中占有重要的地位。酚类化合物是原型质毒物，对许多生命个体都有毒害作用。若进入人体，会引起蛋白质变性和凝固。水中含酚量>10mg／L，鱼类等水生生物不能生存。含酚量>100mg／L的水若用于灌溉，必将导致农作物的减产和枯死。含酚废水在我国水污染控制中也被列为重点解决的有害废水之一。然而，含酚废水来源广、数量多。目前，工业含酚废水的处理技术主要有生化法、焚烧法、气提法、吸附法、溶剂萃取法和化学氧化法等[2—4]。对于高级氧化技术单纯的一种方法很难达到使出水达到理想的效果。因此，对含酚废水处理采用几种技术的联合研究非常重要。一、Fenton联用技术过氧化氢与亚铁离子结合形成的Fenton试剂具有极强的氧化能力，对于许多种有机物是一种有效的氧化剂。它的氧化机理是基于过氧化氢在催化剂铁盐的存在时，能生成羟自由基(OH)。该羟自由基比其它一些常用强氧化剂具有更高的氧化电极电位，其氧化性大概是氯的2倍，位于原子氧和氟之间。其产生自由30o中闯高新技扣企’业2011o2基的历程为：Fe+H，0—Fe。+OH一+·0HFe。+H202+Fe2++H+·02HRH·OH—R·+H20R。+H202—+R0H·OHFe。+·OH—OH+Fe。如果将Fenton氧化技术作为降解难降解有毒废水的预处理或深度处理方法，在与其他的处理方法(混凝、络合等)联用，可以降低处理成本，提高处理效率。目前，以FentOn氧化为基础的联用技术处理含酚废水主要有以下几种：(一)UV／Fenton联用UV／Fenton系统实际上为H202+Fe与H202+uV两种系统的结合。Fe的用量明显地减少，这样可以保持过氧化氢较高的利用率；紫外线和亚铁离子对过氧化氢的分解作用具有协同效应，使过氧化氢的分解速率远大于亚铁离子和紫外(UV)催化分解速率的简单加和。刘琼玉、李太友等[2]的研究表明：含酚废水直接采取混凝处理的效果较差，适当的UV／Fenton氧化不仅可以去除废水中的部分COD，还可提高废水的混凝性能；UV／Fenton一混凝联合处理工艺的COD去除率远大于单独采用混凝或UV／Fenton的去除率之和，联合工艺中H20的质量浓度为450mg／L时可使废水达国家标准排放；联合工艺大大减少了氧化剂的用量，降低了废水的处理成本。毛绍春、高文建等[3]利用uv／Fenton+T0来处理含酚废水也取得了满意的处理效果，同时也大大减少了试剂的使用量。张乃东、林秀等[4]对此工艺作了一些改进：利用uV一可见光+H0+草酸铁络合物来处理含酚废水，挥发酚的去除率近97％，并且更有效地利用了灯的UV一可见光输出，提高了H0的利用率。含UV／Fenton试剂的体系在其它处理方法联合的条件下都可以使处理水达标排放，但紫外灯的功率很大，因此能耗也是我们在选择工艺时的关键因素，尽量选择那些能耗较低工艺，比如在可能的条件下我们可以利用日光或处理后的目光来代替紫外灯，以达到节能的目的。(二)超声+Fenton联用超声波降解水中的有机物是一种物理化学降解过程，其主要基于超声空化效应以及由此引发的物理和化学变化，主要有三种途径：自由基氧化、高温热解、超临界水氧化。将超声波与其他高级氧化技术联用来处理含酚废水可以降低能耗和试剂的使用量，提高降解速率。赵朝成、陆晓华等[5]利用超声一Fenton体系来处理含酚废水结果表明：超声辐射可以在双氧水和亚铁例子体系氧化进程中起促进作用，而且随着超声输入功率的增大，催化能力不断增强，有助于酚去除率的提高；在此体系中，