探讨提高工业废水处理中高级氧化技术的应用效果

432016年第7期工业、生产腈纶废水中含有难以处理的低聚物以及稳定的苯环有机物。传统的污水处理工艺难以将腈纶废水中的有机污染物去除，只能采用高级氧化的方法对有机污染物进行处理[1]。与传统工艺相比，高级氧化工艺能处理难生物降解的有机污染物，比如含腈废水，芳香族有机物，炸药废水等等，高级氧化产生的羟基自由基可以与有机物反应，最终生成水和二氧化碳，可以将水质达标。高级氧化的特点主要有反应快，降解能力强，可以与其他工艺组合使用。本文将探究几种高级氧化工艺包括臭氧氧化，芬顿（Fenton）法，电化学，湿式氧化法，超临界水氧化技术。1臭氧氧化法1.1O3/UV法Prengle[2]首先研究发现臭氧与紫外光组合使用时会使COD和BOD的去除效果更显著，并加快反应速度。其原理为当臭氧被紫外光照射时，首先产生O2和O，O与水反应产生·HO羟基自由基，羟基自由基能很快地氧化有机物。1.2O3/H2O2法O3与H2O2的组合更为高效，可以弥补紫外光不能与某些有机反应的缺陷。过氧化氢能够更高效地激发O3释放出羟基自由基，能够更高效的与有机物反应，提高COD、BOD的去除率[3]。1.3O3/非均相催化剂张彭义[4]实验研究发现当臭氧与活性炭组合使用时，会比单独使用臭氧的效率更高。Jans[5]研究发现在含有臭氧的水中悬浮有活性炭，能够触发O3的链反应，加速O3在水中释放羟基自由基。利用O3与UV、H2O2、活性炭连用的工艺，处理效果较好，最终出水COD去除率高。但是，若仅使用O3处理含腈废水，成本过高，难以工业化，所以应将O3高级氧化工艺与传统生化工艺联合使用。将O3高级氧化，布置在生化系统之后，利用一级生化，微电解，二级生化工艺，将污水的COD降至150以下，然后将O3与污水混合，利用O3较高的氧化还原电位去除COD。生化法与O3结合能减少成本，而且不用加入其它设备和药剂，比如紫外灯管，H2O2，活性炭，减少设备成本，药剂成本，人力成本。2芬顿（Fenton）法芬顿法是指以Fe2+作为催化剂，催化H2O2反应释放出·OH，·OH的氧化还原电位为2.80V，·OH可以无选择性与污水中的有机物反应，最终生成CO2和H2O。芬顿法的污水处理效率高，芬顿法可以与电化学、微电解、微波技术联用，发挥出更大的效果。2.1芬顿/电化学电化学主要是利用外加电源通过电极直接降解有机物，或使用具有催化作用的电极，催化产生自由基降解有机物[6]。芬顿与电化学联用，H2O2可以利用电化学电极提供的Fe2+作为催化剂，释放羟基自由基与有机物反应。剩余铁离子形成氢氧化物，随污泥排出[7]。2.2芬顿/Fe-C微电解Fe-C微电解是指在污水中放置铁粉和碳粉，通过调节pH，利用原电池的原理，铁碳之间传递电子，形成氧化还原电位，去除有机污染物。在此过程中会产生Fe2+，此时加入H2O2可以形成芬顿体系，提高污水处理的效率。芬顿法产生的·OH，选择性非常低，可以氧化难降解的有机物，而且处理效率很高。将芬顿与电化学、微电解联用可以借助电化学和微电解的氧化能力更可以提高芬顿工艺的效率。但是，传统的芬顿法需要消耗大量的H2O2，而H2O2价格较高，而且运输困难，Fe离子产生的氢氧化物沉淀增加了后续污泥处理的费用，增大了工业化成本[8]。电化学与H2O2联用，此高级氧化工艺与生化工艺联用，利用高级氧化提高腈纶废水的BOD/COD比值，提高后续接触氧化池的COD去除效率，这样能既降低COD又能节约成本。电化学联合H2O2将含腈污水中的低聚物、环状有机物等难降解的有机物分解成短链的可被生化的有机物，经生化后最终达标出水，且双氧水用量远小于传统芬顿试剂法。3结论高级氧化工艺能成功处理难降解的有机物，但是难以处理大规模有机废水。所以，得出以下几点结论：1）几种高级氧化工艺可以联合使用，O3\H2O2\UV\电化学等联合使用效率更高；探讨提高工业废水处理中高级氧化技术的应用效果李险峰李剑魏瑶大庆石化公司水气厂污水一车间黑龙江大庆163714摘要：本文针对工业废水中难降解的有机物，探讨几种高级氧化技术对难降解有机物的处理效果，并探讨如何高效运用高级氧化工艺使其既达到处理效果又能节约成本的目的。关键词：污水处理高级氧化ImprovingapplicationeffectofadvancedoxidationtechnologiesforindustrialwastewatertreatmentLiXianfeng，LiJian，WeiYaoDaqingPetrochemicalCo.，Daqing163714，ChinaAbstract：Thisarticleexplorestheeffectofadvancedoxidationtechnologiesinrefractoryorganicsdegra