王鍶銘

【摘要】：工業(yè)廢水的生產(chǎn)運(yùn)行過程中，其廢水排放處理率通常低于30%，使其成為了影響水質(zhì)不可忽視的污染源之一。其中制藥廢水具有極大的生物毒性，成分復(fù)雜且可生化性差，運(yùn)用傳統(tǒng)物化處理及生物處理效果低下，不能有效處理，無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，高效的工業(yè)廢水處理工藝對(duì)于廢水問題的解決具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。文章針對(duì)高級(jí)氧化工藝處理工業(yè)廢水的進(jìn)展與應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，內(nèi)容僅供參考。

【關(guān)鍵詞】：高級(jí)氧化工藝；工業(yè)廢水；進(jìn)展與應(yīng)用

1高級(jí)氧化工藝簡(jiǎn)介

①高級(jí)氧化工藝，其實(shí)也叫做深度氧化工藝，反應(yīng)過程中能產(chǎn)生十分多的有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基（·OH），其氧化功能比O3、H2O2、MnO4-、Cl2等常用氧化劑電勢(shì)都高，僅次于氟（2.87V）的氧化功能，盡管（·OH）壽數(shù)很短，且在不同的環(huán)境介質(zhì)中，（·OH）存在的時(shí)刻長(zhǎng)短有必定的不同，一般都小于10-4s，但是（·OH）的反響速率為106～109mol/（L·S），而且（·OH）可作為中心產(chǎn)品誘發(fā)鏈共同作用。

②（·OH）對(duì)有機(jī)污染物的選擇性低，可直接與廢水中的污染物反響，也可與作用的中心產(chǎn)品持續(xù)反響，直至中心產(chǎn)品被徹底氧化為CO2、水和無機(jī)鹽，不會(huì)產(chǎn)生很多的在該系統(tǒng)中不存在的其他化學(xué)物質(zhì)以及生物污泥，不會(huì)發(fā)作二次污染。

1.2高級(jí)氧化工藝的分類

1.2.1 Fenton氧化法。1894年，法國人H.J.HFenton發(fā)現(xiàn)選用Fe2+、H2O2系統(tǒng)能氧化多種有機(jī)物。為了紀(jì)念他，后人將亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑，它能高效氧化去除一般廢水處理技能無法去除的難降解有機(jī)物。近年來，許多學(xué)者傾向于將Fenton氧化法與其他處理辦法結(jié)合起來處理有機(jī)廢水，如微電解法、超聲波法、生物處理法等等。

1.2.1.1反應(yīng)機(jī)理。Fenton試劑法處理廢水的本質(zhì)是二價(jià)鐵離子（Fe2+）與過氧化氫之間的鏈作用催化生成羥基自由基（·OH），其具有較強(qiáng)的氧化功能，（·OH）與有機(jī)物RH反響生成游離基（R·），（R·）則進(jìn)一步氧化生成CO2和H2O，然后大大減少了廢水的COD。另一方面，（·OH）具有很高的電負(fù)性或親電性，它的電子親和才能達(dá)569.3kJ之高，具有很強(qiáng)的加成作用特性，因而Fenton試劑可無選擇性或低選擇性的氧化水中的大多數(shù)有機(jī)污染物，特別適用于生物難降解、生物低降解或一般化學(xué)氧化劑難以見效的有機(jī)污染物的氧化處理。

1.2.1.2 Fenton氧化法處理廢水的影響要素。①H2O2投加量。Fenton氧化法處理有機(jī)廢水要作用H2O2以及催化劑，而H2O2歸于較貴重的試劑，故Fenton氧化法的成本基本上取決于H2O2的投加量。H2O2的量不宜過多也不宜過少，過多將無效分化為O2，按其分化發(fā)作（·OH）的作用，過少則作用不徹底，也會(huì)影響處理作用。②催化劑的品種及投加量。除了Fe2+以外，Cu2+、Ag+、Fe2+/TiO2、活性炭等均可催化H2O2分化發(fā)作（·OH）的作用，但其催化才能不同，催化作用天然也不同。

1.2.2濕式氧化技能。濕式氧化技能是使有機(jī)污染物在高溫高壓并通入空氣的條件下被氧化的一種處理高濃度、有毒有害有機(jī)廢水的高效辦法。在處理過程中若引進(jìn)催化劑，稱為濕式空氣催化氧化；若未引進(jìn)催化劑，則稱為濕式空氣氧化。

1.2.2.1濕式空氣氧化。濕式空氣氧化技能（Wet Air Oxi-dation，簡(jiǎn)稱WAO，具有高效、節(jié)能、無二次污染等長(zhǎng)處，對(duì)硫化物、酚、氰、COD的去除率都很高；但一起因?yàn)槠渥饔靡诟邷馗邏合逻M(jìn)行，對(duì)作用器的要求就比較高，故設(shè)備費(fèi)用較大，而且對(duì)像多氯聯(lián)苯、一些小分子醇、小分子羧酸等降解作用差，甚至?xí)l(fā)作有毒的中心產(chǎn)品，需進(jìn)行后續(xù)處理，從而提高了成本。

1.2.2.2濕式空氣催化氧化。為了客服WAO的缺陷，人們很快就研討出了濕式空氣催化氧化技能（Catalytic Wet AirOxidation，簡(jiǎn)稱CWAO），其催化劑一般為金屬鹽、單一或復(fù)合氧化物，在參加催化劑后，反響所需的溫度與壓力都有必定下降，對(duì)設(shè)備的要求也有所下降，在下降能耗的一起提高氧化分化才能，然后縮短了反響時(shí)刻。一起相對(duì)于WAO而言，CWAO具有凈化效率高、流程簡(jiǎn)略、占地面積小等長(zhǎng)處，特別是能去除苯并芘這種致癌物，因而該處理技能得到了廣泛的使用。

2廢水高級(jí)氧化降解技術(shù)研究進(jìn)展

2.1Fenton氧化降解廢水試劑對(duì)有機(jī)污染物降解效果較好，吸附性能穩(wěn)定，是降解廢水中殘留藥劑較好的一種高級(jí)氧化水處理技術(shù)之一。針對(duì)廢水中殘留黃藥的問題，采用Fenton氧化法，對(duì)實(shí)驗(yàn)室模擬的濃度為120mg/L的黃藥廢水，進(jìn)行氧化降解，結(jié)果表明：在初始pH=4，H2O2初始濃度為20mg/L，反應(yīng)60min的條件下，黃藥的去除效果最好，達(dá)到99.5%。但因Fenton試劑單獨(dú)使用，對(duì)污染廢水的降解成本較高，通常采用與其它技術(shù)連用的方法對(duì)廢水進(jìn)行降解。

2.2光化學(xué)氧化降解廢水

光化學(xué)氧化技術(shù)近年來發(fā)展迅速，成為水環(huán)境領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，應(yīng)用前景較好。光化學(xué)氧化技術(shù)因其高效、低成本、強(qiáng)氧化性的特點(diǎn)，適用于降解廢水中難降解的有機(jī)污染物。光化學(xué)氧化技術(shù)降解廢水的過程中，廢水中生成強(qiáng)氧化性的（·OH），對(duì)有機(jī)污染物的降解機(jī)理如下：用紫外與真空紫外兩種光源對(duì)焦化廢水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明：隨著光照強(qiáng)度的增加，生物處理出水COD逐漸降低；真空紫外光照射24h后，可以完全去除生物處理出水中的腐殖質(zhì)類物質(zhì)，比紫外光更有效的去除生物處理出水中殘留的含氮無機(jī)物。同時(shí)，光化學(xué)氧化技術(shù)反應(yīng)條件溫和，對(duì)廢水中難降解的藥劑具有較好的降解效果，可以提高廢水回用率。光化學(xué)氧化分為光催化氧化和光激發(fā)氧化。有關(guān)研究表明，光化學(xué)氧化技術(shù)在降解廢水的過程中，起主要作用：在光的照射下，廢水中生成強(qiáng)氧化性（·OH），對(duì)廢水中的殘留藥劑進(jìn)行氧化降解。

2.3聲化學(xué)氧化降解廢水

聲化學(xué)氧化主要是在高溫高壓條件下，利用頻率在15kHz-1MHz的聲波，使廢水中產(chǎn)生（O·）、（OH·）、（HO2·）等強(qiáng)氧化物質(zhì)，對(duì)污染物進(jìn)行氧化降解的技術(shù)。有時(shí)也會(huì)利用超聲吹脫法對(duì)高濃度有機(jī)污染物進(jìn)行吹脫處理。單獨(dú)利用超聲波對(duì)污染物的降解效果不夠明顯，通常采用超聲與其它方法的協(xié)同作用對(duì)難降解有機(jī)污染物進(jìn)行降解。超聲波在與紫外光聯(lián)合利用降解活性污泥，可以促進(jìn)光生電子，活化催化劑表面，加速傳質(zhì)從而提高光催化效率，具有明顯的協(xié)同效應(yīng)。

結(jié)語

高級(jí)氧化工藝具有許多廢水處理工藝不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)難降解有機(jī)污染物的去除。然而，對(duì)于高級(jí)氧化工藝也有不能氧化分解去除的化學(xué)物質(zhì)，或者是也有去除效果不理想的廢水，故對(duì)于現(xiàn)有的高級(jí)氧化工藝，應(yīng)從多方面研究技術(shù)的改進(jìn)與完善，如催化劑、載體、集成技術(shù)、高效反應(yīng)器、研發(fā)新技術(shù)等，并且應(yīng)關(guān)注反應(yīng)中間產(chǎn)物的研究及毒性的評(píng)價(jià)問題，對(duì)高級(jí)氧化工藝處理有機(jī)廢水的效果做出全面、客觀地評(píng)價(jià)以及選取。

【參考文獻(xiàn)】：

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