_ClO_2催化氧化处理难降解有机废水的应用研究

ApplicationresearchonthetreatmentofrefractoryorganicwastewaterbychlorinedioxidecatalyticoxidationFangHangling1，GuoJie1，WangWenwei2（1.CollegeofEnvironmentandResources，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China；2.TaizhouResearch&DesignInstituteofEnvironmentalScience，Taizhou318000，China）ClO2催化氧化处理难降解有机废水的应用研究方航羚1，郭杰1，王闻伟2（1.福州大学环境与资源学院，福建福州350108；2.台州市环境科学设计研究院，浙江台州318000）［摘要］简述了二氧化氯（ClO2）的性质与催化氧化原理，介绍了ClO2催化氧化法处理难降解有机废水的工艺条件、处理效果及优点。ClO2催化氧化处理难降解有机废水工艺简单、操作方便，不产生有机卤代烃等二次污染物、氧化能力持久，且在削减COD的同时极大地提高了废水的可生化性，使之能够更好地进行生化处理。［关键词］二氧化氯；催化氧化；难降解有机废水［中图分类号］X703.1；TQ032.4［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2010）06-0008-04Abstract：Thepropertiesandcatalyticoxidationprincipleofchlorinedioxidearedescribedsimply.Theprocessconditions，treatmentefficiencyandmeritsofthetreatmentofrefractoryorganicwastewaterbychlorinedioxidecatalyticoxidationareintroducedindetail.Theprocessofchlorinedioxidecatalyticoxidationissimplyandeasytobeoperatedanddoesnotproducesecondarypollutantssuchasorganichalogenatedhydrocarbons.Itsoxidationca-pacityispermanent.ItreducesCODandsimultaneouslyraisesthebiochemicalcapacityofwastewatergreatly，whichmakesthewastewatereasiertobetreatedbiochemically.Keywords：chlorinedioxide；catalyticoxidation；refractoryorganicwastewater医药、化工、印染、农药、石化、橡胶和造纸等行业排放的废水由于有机物成分复杂、毒性大、可生化性差，已成为目前废水处理领域的技术难点和研究热点。采用传统处理工艺，如生物法、化学氧化法、吸附法等，普遍存在运行成本高、处理效果不佳等缺点；采用物化处理工艺，如膜分离、离子交换、电解法等方法，同样存在运行成本高、操作复杂等问题。近年来涌现的催化氧化法是处理难降解有机废水的有效方法之一。ClO2是一种优良的消毒剂和强氧化剂，由于它不与水中的有机物发生氯代反应，不生成对人体有害的三致物质，作为氧化剂具有明显的优势〔1-3〕，因此在水处理领域得到广泛的应用。1ClO2催化氧化原理1.1ClO2的理化性质ClO2气体是一种黄绿色气体，具有与氯气（Cl2）相似的刺激性气味，易溶于水，室温下溶解度为Cl2的5倍。与Cl2不同，ClO2在水中以纯粹的溶解气体存在，不易发生水解反应，这对氧化难降解有机物是有利的。但ClO2极不稳定，受热和遇光易分解成O2和Cl2，在空气中体积分数超过10%时就有可能爆炸，不宜贮存和运输，因此使用时一般要求现场制备。1.2ClO2与有机污染物氧化反应在酸性条件下，ClO2分解生成多种强氧化剂如HClO3、HClO、Cl2、H2O2等，并能产生多种氧化能力极强的活性基团，这些自由基能激发有机物分子中的活泼氢，通过脱氢反应和生成不稳定的羟基取代中间体，直至可完全使之分解为无机物〔4〕。ClO2虽然具有强大的氧化能力，但是研究与试验表明其与有机物的反应具有显著的选择性，氧化能力与有机物上取代基的种类存在很大的相关性，对不同的有机物可能有不同的反应历程与机理〔5-7〕。究其原因可能是ClO2与某些有机物反应活化能过高，导致反应第30卷第6期2010年6月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol.30No.6Jun.，20108