难降解有机废水的高级氧化技术.pdf

辽宁城乡环境科技第25卷第3期2005年6月

环境信息

难降解有机废水的高级氧化技术

许涛宋国勇

(大连市环境科学设计研究院大连116023)(大连开发区环保监察大队大连116000)

摘要概述了目前难降解有机废水处理过程中采用高级氧化技术的一些进展,介绍了几种方法的原理和应用现状,指出了该领域研
究中存在的问题和发展动向。
关键词高级氧化技术有机废水氧化剂
AbstractAdvancedAOPsprocessfororganicwastewatertreatmentwasreviewed,andbasedonTheintroductionoftreatmentprincipleand
applicationstatustheissuesexistinginstudyaspectsandstudytrendwerepointedout.
KeywordsAOPsorganicsewageoxidant

许多工业废水存在着有机物浓度高、成分复杂、生化法、物化法等相比,CWO具有高效、快速、无二
难生物降解等特点,而常规生化法处理效率很低,高次污染、占地少等优点。其缺点是需要高温、高压设
级氧化技术(AdvancedOxidationProcesses,AOPs)备与配套设施,催化剂损耗大,易发生中毒、致污等
作为新型水处理技术研究进展迅速并得到应用。现象而失活。目前国内外学者正致力于研制性能优
AOPs反应机理目前普遍认为是自由基氧化机理,即良、具有广谱催化作用的高稳定性催化剂;研制能使
利用复合氧化剂、光照射、电或催化剂等作用,诱发气、固、液充分接触,分离氧化效果好,且耐酸碱腐蚀

产生多种形式的强氧化活性物质(·OH、HO2·、过氧的高效反应器;降低废水处理过程所需温度、压力等
离子等),尤其是·OH,几乎无选择性地与废水中的条件。

任何有机污染物反应,彻底氧化污染物为CO2、H2O据悉,CWO法在日、美等发达国家已用于焦化
或矿物盐。废水、农药废水、活性污泥等高浓度有机废水处理。
AOPs分类有多种。曹兰花1〕将AOPs分为三目前国内尚未工业应用,不少学者在实验室处理造
大类,即常规高级氧化法、湿式氧化法和电催化氧化纸草浆黑液、煤气废水、有机磷农药废水等,取得了
法。常规高级氧化法又可分为传统高级氧化法、光良好的效果。
催化氧化法及多相催化氧化法。湿式氧化法又可分112超临界水氧化法—SCWO
为湿式空气氧化法、湿式催化氧化法、超临界水氧化SCWO法原理是超临界态水具有极低的介电
〔〕
法等。温东辉2将催化氧化法分为湿式催化氧化常数和良好的扩散、传递性能,许多有机污染物可以

法、光催化氧化法、均相催化氧化法和多相催化氧化按任何比例溶于其中,且O2、H2、N2都可以与超临
法。界水混溶,从而使超临界水氧化反应成为均相反应,

1高级氧化技术可将难降解的有机物在短时间内彻底氧化为CO2、

111湿式催化氧化法-CWON2、H2O等无毒小分子。该法可用于各种有毒物
〔4〕
CWO指高压、高温条件下,以富氧气体或氧质、废水的处理,且在有机物含量>2%时即可实现
气为氧化剂,利用催化剂加快废水中有机物与氧化自热,无需外界供热。美、日等国对SCWO技术研
剂间的呼吸反应,使废水中有机物及含N、S等毒物究开展较早,已在各种有毒有机废水、废物、污泥以
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催化氧化成CO2、H2O及N2、SO-4等无害物。与及人体代谢废物等方面得到应用。我国对该技术的

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难降解有机废水的高级氧化技术许涛宋国勇

〔5〕
研究刚刚起步,丁军委采用此法处理含酚废水,Fenton试剂法即属于均相催化氧化法,它用H2O2
在亚临界及超临界条件下(T=400℃～500℃,P=为氧化剂,Fe2+或Fe3+为催化剂,Fe2+或Fe3+可加
～)苯酚去除率可达。林
2513MPa3014MPa,96%快H2O2分解为·OH,使溶液中的有机物被迅速氧
春绵〔6〕在研究中发现对含酚废水去除效果
,SCWO化降解。近年来,人们组合UV、H2O2、O3,如H2O2
较好,在很短时间内有机物的降解率达99%。尽管2+
+UV、H2O2+Fe+UV、O3+UV等体系,扩大了
具有反应器小、结构简单、停留时间短、适用
SCWO均相催化氧化的应用范围,也使反应速率及水处理
范围广、无需后续处理等优点但工业化过程仍存在〔〕
,效率得到提高。刘勇弟8用UV+Fenton法处理硝
一些技术难题,如反应条件较为苛刻(高温、高压),
基苯、十二烷基苯磺酸钠模拟废水,证实UV可大大
设备易腐蚀,固体颗粒特别是盐类物质在超临界条
提高Fenton试剂的氧化性,对生化难降解的有机污
件下溶解度很低,容易堵塞反应器管路,如何解决好
染物具有较好的去除效果。王莉莉对COD