浅谈高级氧化技术在有机污水处理中的联合应用

化学工程师ChemicalEngineer2008年7月综述0文章编号：1002—1124(2008)07—0043—03浅谈高级氧化技术在有机污水处理中的联合应用吕娜(哈尔滨市环境保护科学研究院。黑龙江哈尔滨150076)摘要：高级氧化技术降解废水的原理主要是利用各种活性自由基进攻有机大分子并与其反应，从而破坏有机分子结构达到氧化去除有机物的目的。本文阐述了高级氧化技术的机理及联合应用，介绍了类Fenton试剂技术、uV—Vis(紫外可见光)／草酸铁(III)络合物／H202技术、0，／H202氧化技术、光化学氧化法、光催化氧化法、电化学催化氧化技术共6种高级氧化技术。关键词：氧化技术；有机污水；联合应用中图分类号：X703．1文献标识码：BAdvancedoxidationappHestounityinorganicsewagetreatmentLVNa(HarbinScientificResearchInstituteofEnvironmentalProtection，Harbin150076，China)Abstract：Theprinciplethathigh—gradeoxidetechnologyconquemwastewateristomakeuseofthevari—OUSactivityfreeradicalattacktheorganicmacro—moleculeandresponded．thusdestroysorganicmolecularstruc—turetherebymainly．Thisarticleintroducesmechanismandunityhavingsetforththehigh—gradeoxidetechnolo—gy·Keywords：organicoxidetechnology；foulwater；unionapplication目前废水处理最常用的生物法对可生化性差、分子量从几千到几万的化学物质处理较困难，而一般的氧化剂由于存在氧化能力不强且氧化具有选择性等缺点，又很难将其直接矿化，污染物可生化性的改善不明显。因此，一般的氧化剂也难以满足废水处理要求。1987年Glaze等人提出把高级氧化工艺(AdvancedOxidationProcesses，简称AOP)应用于有机废水的处理中，该工艺特点是利用反应产生的羟基自由基(·OH)的强氧化性，将有机污染物有效地分解，甚至彻底地转化为无害无机物，如CO和H0等。由于高级氧化工艺具有氧化性强、操作条件易于控制的优点，因此，引起世界各国的重视，并相继开展了该方向的研究与开发工作。1氧化有机物的机理·OH具有很强的亲电性、氧化性，几乎能与所有的含氢化合物作用。Li提出了自由基反应机理，认为·OH与有机物反应首先是从进攻有机物分子中较弱的C—H键产生的。见下式：收稿日期：2008—04—18作者简介：吕娜(1974一)女，工程师，现主要从事环境影响评价工作。RH+02—__+R’+HO0。RH+HO2·R·+H2O2H0进一步被分解成OH，H2O2+M—__+2HO·RH+HO·R·+H2O自由基(R·)能与0作用生成过氧化氢自由基。后者能进一步获得H原子生成过氧化物：R·+O2——÷ROO·ROO·+RH——ROOH+R·过氧化物通常分解生成分子较小的化合物，这些化合物能迅速断裂并转化生成为甲酸或乙酸，甲酸和乙酸最终转化为CO和H0。·OH还可激发有机环上的不活泼氢，通过脱氢反应，生成R·自由基，成为进一步氧化的引发剂；·OH还可通过羟基取代反应，将芳烃环上的一SO，H、一NO等基团取代下来，直至完全分解为无机物。2高级氧化技术的联合应用2．1类Fenton试剂技术该技术实际上是改进的Fenton试剂法。传统维普资讯http://www.cqvip.com吕娜：浅谈高级氧化技术在有机污水处理中的联合应用2008年第7期的Fenton试剂(H0／Fe)虽然具有氧化速率高等优点，但其也具有比较多的缺点，如Fe浓度大(mF：mc0D=0．28：1．00)，Fe与H202反应降低了H202的利用率(1gCOD需投加0．18gH202)，该系统要求在较低pH值范围(一般为pH=3—5)内进行、处理后的水会带有颜色(Fe转化为Fe¨)等，因而在一定程度上影响了该技术的推广应用。近年来，有人研究把紫外光(uV)、超声波、微波、0、草酸亚铁等引入到Fenton试剂中，以增加试剂的氧化能力，目前该技术主要有UV／Fen／H0系统、02／Fe／H202系统、UV／O3／Fe／H202系统等。uV和Fe对H0的催化分解具有协同效应，使H0分解速率远大于Fe或UV催化H0分解速率的简单加和。Pignatillo报道指出Fenton试剂当在少量UV的可