1、水处理中高级氧化技术的应用摘 要：本文整理了作者多年从事水处理得出的一些简单的经验，在多年工作中，通过实际对各种氧化处理方法的运用，做一个比较。阐述了氧化技术及其在水处理中的应用。当前工业进步的进度下，随着对高级氧化技术不断深入的研究，其在水处理领域的应用将更加成熟并且越来越广泛。 关键词: 高级氧化技术; 水处理; 有机污染物 中图分类号： TK223.5 文献标识码： A 随着我国经济的不断发展，伴随着工业化的大跃步前进，通过各种工业途径进入水体中的有机物的数量和种类不断增加，对自然水、饮用水环境的污染越来越严重，造成了水环境的质量急剧下降，使人类的生活环境受到威胁。在此过程中，部分物质化
2、学性质稳定，难以被微生物和常见氧化剂降解，因此要求工业水处理过程中所使用的氧化剂必须具有足够的氧化能力以彻底降解有机污染物，所以促进了高级氧化技术的发展! 1、 高级氧化工艺简介 高级氧化工艺的特点： 1） 、在一系列的氧化反应过程中所产生的羟基自由基，其氧化能力非常高，处理效果比传统氧化工艺好 2） 、对污染物的选择性低，几乎常见的各种污染物都可以找到匹配的氧化方法，从而直接与污染物反应或与中间产物反应 3） 、氧化反应容易控制，处理流程可控 4） 、处理工艺既可单独处理，又可多种氧化处理工艺联合处理污水 2、以下为几种常见处理方法 1 .1 Fe n t o n 法 先来看 Fenton
3、法的氧化机理： 实验中，曾用 Fenton 试剂对提高垃圾渗滤液的预处理效果进行了记录，经 Fenton 试剂预处理，COD 的最大去除率可提高至 60。Fenton 法对垃圾渗滤液的预处理影响因素主要有 pH、H：O：的投加量和铁盐的投加量等几个方面。 利用 Fenton 氧化机理，分别采用 Fenton 试剂和 UVFenton 试剂对含酚废水进行处理，实验结果表明，Fenton 试剂在紫外光照射的条件下，可大大提高对含酚废水的处理效果。 利用 Fenton 试剂对餐饮废水进行预处理实验研究，实验得出当 pH值为 3，反应温度为 30C，H2O2 的投加量为00240028molL，H2O
4、2 与 Fe 的浓度比为 18 左右时，对污染物的去除效果最好，COD 的去除率可达 811，动植物油的去除率可达874。 日常工业处理中，Fe n t o n 氧化法反应条件温和，设备简单，费用低，主要适用于工业废水处理和低浓度废水处理。在国内某制药中间体废水处理中已有实际应用，污水处理规模 1.0 万 m3/d，Fe n t o n 高级氧化法用于活性污泥法处理后的出水中，进一步降解废水中大分子难降解物质，或使其打开分子链、降解为可生化的有机物，然后再做进一步处理。 12 臭氧氧化法 臭氧是一种强氧化剂，但直接氧化速率低，且选择性较高。而在碱性体系中，OH 一的存在会加速分解，产生OH，加
5、速反应过程。 为了提高臭氧处理效率，通常会将氧化剂、紫外光等引入反应体系，二者的协同作用，加速了分解速率，提高了污染物的反应速率。 实验表明，分别以 O、C10 和 Fenton 试剂作为氧化剂，对焦化废水的深度处理进行了研究，比较了这 3 种氧化剂对污染物 COD 及 UV 的去除效果，并从氧化能力，有无二次污染和投资及运行费用等方面对这 3 种技术进行了比较，最终得出 O，氧化为深度处理的最适宜工艺。研究得出UVO 体系对有机物的氧化效果比单独使用 O 时可增强 lO 倍以上，在UVO 体系中加入 HO 氧化剂可增加OH 的浓度，以进一步提高处理效率。臭氧氧化法氧化能力高，并且无二次污染，
6、但是其工业设备复杂，产率低，并且有机物降解不彻底，适用于工业，造纸，印染等废水的处理 1.3 超临界水氧化法 在超临界水中，氧化剂有机物和水形成均一，氧化效率高，反应迅速彻底，并且在整个处理过程中释放出的反应热可以维持反应所需的热量，反应在密闭容器中进行，不会给二次污染环境，并且反应处理结构简单，使用较小体积的反应器就可以处理较大流量的有机污染物 超临界水氧化技术反应速率快，降解率高，但反应条件高，在实际工业运行中，运行成本高仅适应于高浓度，小流量有毒废水处理，并不适合于大范围的工业污水处理 1.4 湿式氧化法 湿式氧化法是指在高温、高压下利用氧气或空气或其他氧化剂氧化水中溶解态悬浮态的有机物
7、及还原态的无机物，使之生成得到处理的一种处理方法 在实际的工业处理中，该方法需要耐高温高压，耐腐蚀的设备，因此对于厂商来讲，一次性投资较大，并且后续的运行过程中，工业事故的风险比较大，因此也造成了限制它的大规模工业化应用 1.5 超声降解法 超声氧化法是利用超声波辐射溶液，使溶液产生高温高压，并生成局部高浓度氧化物，快速降解有机污染物 实验表明用不同频率和强度的超声波以多种方式对模拟和实际废水进行处理，结果表明:功率在 200W，时间为 30S 的条件下，硝基苯的降解率可达到 80.9% 另一例实验用超声以及临界水两种技术相结合协同处理苯酚，模拟废水，结果表明，超声协同临界水处理组对模拟废水的
8、处理效率优于超声处理组 单独超声氧化技术虽能去除水中有机污染物，但在实际的工业处理中其单独处理成本高，并且对部分成分去除不彻底，因此运行中常与其他高级氧化技术联用 1.6 高压脉冲放电等离子体技术 此技术是一种新型的高级氧化技术，主要是利用放电产生的低温等离子体对有机污染物的进行氧化作用，伴随放电同时产生的高温、高压、冲击波、超声波、紫外光等综合效应对污染物的降解作用。 该技术是集多项技术于一体的新型水处理技术。由于其高效、无二次污染，从而使这一技术具有广阔的应用前景。但是在工业运用中，其工艺的要求以及对专业技术人员的要求远远比其他各处理方法高，因此目前阶段没有大范围的推广。 3、各高级氧化技
9、术的综合比较 在工业污水处理过程中，虽然高级氧化技术在去除有机污染物方面比其他技术更好，但各种高级氧化技术之间也存在差异，下面就各种高级氧化技术的优缺点和适用范围进行比较，当然，所处理的对象不同，也要选择相适应的处理方法，大家可以有针对行的对要处理的污水成分分析定性后，再选择最适合的方法 Fe n t o n 氧化法反应条件温和，设备简单，费用低，适用于工业废水处理和低浓度废水处理。 臭氧氧化法氧化能力高，无二次污染，但设备复杂，产率低，并且有机物降解不彻底$适用于工业，造纸，印染等废水的处理 超临界水氧化技术反应速率快，降解率高，但反应条件高，运行成本高仅适应于高浓度，小流量有毒废水处理 湿
10、式氧化法适用范围广，处理效果好，但反应温度和压力高，对设备要求高，仅适应于高浓度小流量工业废水处理 超声降解法反应条件温和，效率高，对设备要求低，但成本高，降解不彻底，目前仅限于实验室单一组分小水量废水处理 高压脉冲放电等离子体技术其高效、无二次污染，从而具有广阔的应用前景。 4、结语 高级氧化技术与传统废水处理技术相比较，高级氧化技术具有常规方法无法比拟的优点，如适用范围广、反应速率快，污染小等特点，因此成为水处理领域研究的热点，但目前多种高级氧化技术还未成熟应用到实际处理中，存在处理成本高很难工业化等特点。因此，深入研究、提高处理效率、降低处理成本，并使各种技术联合使用，使其互补不足成为了
11、今后重要的研究方向。 参考文献： 1赵晓亮，魏宏斌，陈良才，等Fenton 试剂氧化法深度处理焦化废水的研究J中国给水排水，2010，26(3)：9395 2尹娟娟，袁风英，宋伟冬，等高级氧化技术处理苯酚废水的研究【J_工业安全与环保，2008，34(10)：11-12 3潘云霞，郑怀礼，潘云峰太阳光 Fenton 法处理垃圾渗滤液中有机污染物J环境工程学报，2009，3(12)：21592162 4谢清松，张艳，李瑞萍，等电一 Fenton 法处理制药中间体废水的研究J环境工程学报，2010(1)：5762 5周健，李宝霞，龙腾锐，等微波强化 Fenton 氧化法处理垃圾渗滤液试验研究J中国给水排水，2009，25(17)：9799
