高级氧化技术在造纸废水处理中的应用.pdf

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高级氧化技术在造纸废水处理中的应用键、开环等作用，使废水中难降解的大分子有机物2综述：刘生1杨德敏2方健3高澍4t‘谭婷5造纸工业废水排放量大、组分复杂、色度高、化学需氧量高、可生化性差，特别是含有木质素、纤维素、半纤维素、单糖等难降解有机物，易造成严重污染，处理难度大，美国将造纸废水列为六大公害之一⋯。常见的造纸废水处理方法主要有物理法、物理化学法、生化法等。但是这些方法均存在处理效果有限、可能产生二次污染、成本高等缺点，不能达到较为满意的处理效果。据统计，中国造纸行业的废水排放量和COD(化学需氧量)排放量分别占到了全国工业污水排放总量和CODo排放量的17％和35．2％[2-3]。因此，开发高效、节能、低成本的造纸废水处理技术已成为国内外十分关注的前沿研究领域。高级氧化技术(简称AOPs)又称深度氧化技术HJ，是运用氧化剂、电、光照、催化剂等在反应中产生活性极强的自由基(如·OH等)，再通过自由基与有机化合物间的加合、取代、电子转移、断氧化降解成为低毒或者无毒的小分子，甚至直接分解成为CO：和H：O，达到无害化的目的。与传统的处理方法相比具有明显的优势，如可产生具有强氧化性的羟基自由基(HO·)、设备简单、反应速度快、无剩余污泥和浓缩物产生、对废水中不可生化的有机污染物的降解能力强等优点，近年来引起越来越多的关注，并相继开展了研究与开发的工作‘5引。1芬顿法与类芬顿法芬顿法及类芬顿法旧1是利用Fe2+或紫外光(uv)、氧气等与H：0：之间发生链式反应，催化生成具有很高氧化能力的羟基自由基(·OH)，它不仅能够氧化打破有机共轭体系结构，破坏发色基团，还可以使有机分子进一步矿化成CO：和H：0等小分子；另外，生成的Fe(OH)，胶体具有絮凝、吸附功能，可去除水中部分悬浮物和杂质。刘汝鹏等旧。采用FeoH：0：法对草类制浆造纸中段废水进行深度处理，在反应时间45min、pH值3．0、Fe／C=2．0、H202投加量50mg／L及载入空气L／min的条件下，废水色度从160倍降到20倍，CODc，从420mg／L降到14mg／L，紫外吸收光谱表明该工艺可有效去除或降解氯化木素。徐美娟等¨o]采用高效节能的Fenton和光．Fenton技术对二次纤维制浆废水的处理进行了对比研究。结果表明。Fen．ton和光-Fenton技术处理该废水非常有效，在最佳实验条件下(Fenton试剂最佳摩尔比为10：l、H，0，用量1678．75mg／L、温度为30。C、Fenton和光．Fenton反应体系的最佳pH值分别为2．8和3．O)。经过90min的反应，可使二次纤维制浆废水的最大中国造纸学报(1．吉林工业职业技术学院，吉林省吉林市，132013；2．西南石油大学化学化工学院，四川成都，610500；3．广西华泰同益环保技术有限公司，广西南宁，530000；4．广西师范大学环境与资源学院，广西桂林，541004；5．四川大学建筑与环境学院，四川成都，610065)摘要：高级氧化技术对废水中难降解有机物质有较高的去除效率，因而受到广泛关注。重点介绍了芬顿法与类芬顿法、臭氧氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法、湿式催化氧化法等高级氧化技术的作用机理及其在造纸废水处理中的研究进展，分析并指出了各种高级氧化技术的特点、存在的问题和今后的发展方向。关键词：高级氧化技术；造纸废水；机理；羟基自由基中图分类号：X793文献标识码：A文章编号：1000—6842(2010)04．0056-070．6收稿日期：2010—09—20(修改稿)作者简介：刘生，1964年生，男；实验师；主要研究方向：水污染处理。}通信联系人：高澍，E·mailTransactionsofChinaPulpandPaperVoL25，No．4，2010一'’’’’’’’’、、Ilt‘ll‘l，[e-mail]。i
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化合物、杂环化合物、C—C、C—C、N—N、吸光度降低约92％和99％，并可去除87％和95％的COD∽此外，减小Fenton试剂比可加快有机物针铁矿与H：O：对有机物的降解具有很好的协同效mg／L降低到10960RH+02_R·+H02‘件下，能将制浆废水中的二恶英、呋喃及氯仿等有毒物质氧化成CO：、H：O等。实验结果表明，用超临界C—N、一CHO等。通常认为臭氧与水中有机物的反的降解速率，增加H：O：用量可以增加有机物的降解程度。另有中试试验表明，在最佳运行条件下运行，造纸混合废水经混凝一Fenton氧化一絮凝法处理后，CODcr从5826mg／L降低到200mg／L，去除率达96．6％；色度从800倍降到2倍，去除率99．7％；SS从582mg／L降到3ms／L，去除率达99．3％。该方法处理后出水无色无味，清澈透明，各项水质