浅析有机污水处理中高级氧化技术的联合应用

浅析有机污水处理中高级氧化技术的联合应用

马华忠

中冶赛迪重庆环境咨询有限公司

摘要：近年来，随着我国城市化进程的加快，城市建设发展所带来的环境问题日益严重，人们越来越来重视导致环境逐步恶化的问题。由于水质标准的提高，对一些难降解、有毒、高浓度的工业废水、垃圾渗滤液等的处理一直困扰着环境工作人员，利用生化方法很难达到预期的处理效果，并且还存在处理成本高、产生二次污染的问题，所以急需开展一种新的方法来处理这些难降解物质。本文结合作者近年污水处理工作经验，以工业污水的处理为目标，分析了高级氧化处理技术的联合应用，探讨了高级氧化技术的特性、使用范围以及处理技术的发展方向等问题，仅供参考！

关键词：工业污水处理；高级氧化技术；联合应用；发展

前言：

在现代污水处理技术中，高级氧化技术是近几年发展起来，越来越受到人们关注的一种去除有机污染物的新技术。随着我国国民经济的增长，科学技术快速进步，在工业生产过程中所涉及到的原料、产物都在持续不断的发生着变化，而大量工业原料实际上都存在着一定的毒性，这些毒性直接导致污水之中出现了高浓度的有毒物质，并且这部分物质难以用常规的污水处理措施来降解处理，这是工业污水一直以来难以处理的关键性问题。传统的污水技术在现代工业体系之中已经无法充分的满足各方面的需求，在这期间高级氧化技术作为一种现代化的新型污水处理技术进入到了人们的眼中，该技术在印染、农药、制药废水、垃圾渗透液等高污染性、高毒性的污水处理中有着较大的优势。

1高级氧化技术的特点

在现代污水处理中，高级氧化技术主要有氧化能力强、选择性小、反应速率快等特点。其原理是在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下产生羟基自由基（•OH），其与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐，无二次污染。高级氧化技术主要有Fenton氧化法、光催化氧化法、超声氧化法、超临界水氧化法、臭氧氧化法和湿式氧化法等几类。

2高级氧化技术的应用研究

2.1Fenton氧化法

Fenton氧化法是在pH为2~5的条件下利用Fe2+催化分解H2O2产生的•OH降解污染物，同时生成的Fe2+能够发生混凝沉淀作用去除有机物，因此Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。Fenton法单独使用成本高，通常是将其作为生化处理的预处理或深度处理，以提高处理效果和降低成本。运用Fenton法对经A2O工艺处理的焦化废水进行深度处理，出水各项指标均达到《城市污水再生利用工业用水水质》（GB/T19923—2005）的要求。Fenton法的催化剂难以重复利用，含铁污泥产生二次污染，增加后续处理的难度和成本。如何将Fe2+固定在离子交换膜、分子筛、膨润土等载体上，或以铁的氧化物、复合物代替Fe2+，提高催化剂的回收利用率成了研究热点。部分研究人员进行大量试验之后，研制了一种廉价、高效的多孔介质的固体非均相催化剂，使用时不需投加Fe2+，还可大幅度减少H2O2使用量，有效避免了Fenton试剂的技术缺点。

2.2光催化氧化法

光催化氧化技术常以半导体为催化剂，反应中，催化剂与其表面吸附的H2O、O2反应生成很活泼的羟基自由基（•OH）和超氧离子自由基（•O2-），进而把各种有机物氧化成CO2、H2O等无机小分子。TiO2以其稳定性和无毒性的优点成为目前应用最广泛的催化剂。

通过TiO2/WO3光催化反应降解对氯苯酚，取得了很好的效果。采用阳极氧化法制备TiO2纳米管薄膜光催化电极，降解亚甲基蓝，找出了氧气热处理的TiO2纳米管阵列薄膜光电催化降解MB反应的影响因素。研究表明，固载型杂多酸与TiO2光催化氧化法耦合对酸性品红染料废水具有较高的降解效率，光解效率高达83.1％。纳米TiO2仅在紫外光范围有响应，对可见光的利用率低，近年的研究热点集中在了寻找光域范围更广的催化剂上。以对可见光有较好光电化学响应的纳米CuO为催化剂，采用太阳光/CuO/H2O2体系降解染料废水中的中间体间氯甲苯，取得了很好的效果，提高了对光的利用率。

2.3超声氧化法

超声氧化措施，本身主要是使用16kHz-1MHz的相应超声波形式来对溶液进行辐射，以此来促使溶液之中能够形成局部性质的高温、高压超声空化现象，如此以来便能够通过超声波技术来生产浓度较高的氧化物质•OH和H2O2，通过这部分氧化物质，能够迅速的对于污染物进行降解。超声氧化法实际上自身集合了自由基氧化、超临界水、焚烧等多个方面的水处理技术特性，降解条件较为温和、适用范围广，总之该技术属于一项应用前景较广的技术。

2.4超临界水氧化法

超临界水氧化法是是实际就是通过将超临界作为反应的介质，使用H2O2以及氧气的方式来对于有机物质进行氧化分解。并且超临界水实际上和有机溶剂之间存在着较大的相似性，能够切实有效的与CO2、O2等方面的非极性有机物质分子达到互溶的效果，完全将界面对于传热传质的相应阻力进行了消除，其中所呈现出的传质速率极为迅速，反应也极快。超临界水氧化措施在对废水进行处理的过程中，呈现出了较广的使用范围，并且反应速率极快，能够达到对污染物质进行降解的目的，不会出现二次污染的可能性，同时还兼具了无机组分极易对沉淀物质进行分离的优势，这属于一种现代化的高科技绿色水处理技术，这方面的技术将会逐渐成为污水处理过程中的热点所在。

2.5各种高级氧化技术的优缺点及其应用范围

高级氧化技术虽然说在工业体系的污水处理工作中，呈现出了反应速率快、处理能力强、使用范围广、能够进行物质以及能量回收等方面的优势，但在实际应用期间，各种不同的高级氧化技术都存在着一定的缺陷。所以，在实际使用高级氧化技术来对于工业污染物进行降解处理的过程中，务必要依据水量、水质等方面所出现的情况，与排污企业自身各方面的情况加以结合分析之后，才能够找出最经济、有效的处理措施。

结束语：

综上所述，高级氧化技术在降解污染物方面，呈现出了彻底、适应范围广、高效的特性，这方面的技术实际上已经成为了污染工作研究的特门。但是，该技术也同样有着一定的缺陷，那就是运行费用过于昂贵，氧化剂消耗量较大等方面的因素，导致了该技术无法进行广泛的推广。所以，目前应当要对于高级氧化技术以及传统技术结合进行深入研究，在达到提升降解效率的同时，也能够达到降低运行成本的目的。

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