高级氧化法处理印染废水的研究进展.docx

高级氧化法处理印染废水的研究进展摘要：高级氧化法处理印染废水具效果明显、适用面广、处理彻底、无二次污染等优点本文从氧化法原理、现状及发展趋势等方面综述了近年来Fenton氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法、臭氧氧化法、超临界水氧化法、超声波氧化法及组合技术并指出了高级氧化技术的发展趋势。关键词：高级氧化技术；印染废水；降解；污染DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.0110引言我国印染废水的排放量占整个工业废水排放量的35%以上。印染废水主要包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花、皂液、整理等工序产生的废水是一种水量大、色度高、碱性强、有机物含量高且组分复杂、化学需氧量（COD）和生物需氧量（BOD）高的废水其水质变动范围大废水中常含有染料、浆料、表面活性剂、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等[12]是较难处理的工业废水之一。传统的处理方法普遍采用生化法、混凝沉淀法、混凝气浮、化学氧化及活性炭吸附法等。这些处理方法通常是将有机物转移到气相或固相中消耗大量化学药剂的同时还会造成一定的二次污染虽然具有操作容易、设备简单且工艺成熟的优点但是运行成本高实际回水利用率低。此外当前国内外对染料废水的治理仍以传统的生化法为主物理或化学法为辅。由于印染废水所含有机物可生化性能较差所以处理效果往往不太理想不能满足排放标准以及总量控制的要求[34]。高级氧化技术原理是羟基自由基（・OH）通过电子转移、亲电加成、脱氢反应等途径使水中的各种污染物矿化使有害物质降解为CO2、H2O和其他无害物质或将其转化为低毒易生物降解的中间产物。目前国内高级氧化技术主要有Fenton氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法、臭氧氧化法、超临界水氧化、超声波氧化法及各种方法组合工艺等其优点是适用范围广、处理效率高、反应速度快、不造成二次污染能使许多结构稳定、甚至很难被生物降解的有机物转化为无毒无害可生物降解的低分子物质具有较好的发展前景。1Fenton氧化法Fenton氧化法是在酸性的条件下以Fe2+作为催化剂H2O2分解产生・OH染料废水中的发色基团被破坏从而降低废水的色度和COD此外Fe2+在一定的条件下会生成Fe（OH）3胶体兼有絮凝作用对CODCr及色度的去除也有一定的效果。史红香等[3]、王利平等[5]、李亚焕等[6]等开展了相关的研究工作并取得较好效果。Fenton氧化法处理废水所需要的时间较长需要使用较多的试剂H2O2利用率低Fe2+的浓度在处理后期会增大出水可能会带有颜色。为了提高Fenton试剂氧化反应的处理效果一方面可将紫外光、可见光等引入体系另一方面可使用一些过渡金属离子如Co2+、Cd2+等代替Fe2+可以有效地增强Fenton试剂对有机物的氧化降解能力并可减少试剂的用量同时将Fenton处理工艺同UV、光催化氧化、混凝沉淀等其他工艺联合使用。2湿式氧化法湿式氧化法是在高温高压条件下用氧气或空气作为氧化剂氧化水中溶解态或悬浮态有机物或还原态无机物的一种处理方法。该方法在彻底氧化一些难降解有机物、降低废水CODCr的同时还能提高废水的可生化性能因此常将该工艺与生物处理工艺联合使用。该法操作条件较为苛刻对设备要求较高运行费用较高。近年来一些学者开始研究引入H2O2作为氧化剂[7]添加催化剂[8]等提高湿式氧化技术的反应速率降低反应条件的要求从而扩大湿式氧化法的应用范围。3光催化氧化法[9-11]光催化氧化法以TiO2、Fe2O3、SnO2、ZnO、WO3等半导体为催化剂在光照（一般为紫外光）条件下半导体表面发生电子跃迁形成具有很强的氧化性的空穴空穴与氧化物表面吸附的水作用形成强氧化性的・OH氧化分解有机物。光催化氧化法处理印染废水具有很好的效果但高浓度、色度有机废水处理效果不理想紫外光照射成本较高因此工业应用还存在一定的限制。目前研究重点开发利用太阳光等可见光作为光源、对催化剂进行改性以及开发组合工艺等。4电化学氧化法[12、13]通过外加低压电场在特定的反应器内发生一定的化学反应、电化学过程或物理过程产生大量的自由基利用自由基的强氧化性对废水中的污染物进行降解的过程。目前电化学氧化法的理论有待进一步深入研究此法受到污染物浓度、电极材料的选择等方面的影响。5臭氧氧化法[14-16]臭氧氧化法是利用臭氧本身的强氧化性和臭氧在水中形成的活泼的羟基自由基作用于有机污染物上起到脱色和降解有机物的作用。此法设备简单占地少容易自动化控制。郭春芳[17]将催化剂和臭氧一起作用于污水处理取得了较好的