低濃度含酚廢水處理的氧化處理技術
標簽:含酚廢水處理
含酚工業污水處理除了常見的處理方法以外,用于處理低濃度含酚廢水的方法還有電解法、溫法氧化法、光催化氧化法及酶催化氧化法等。下面講述一下含酚廢水處理的氧化處理技術。
1、濕式催化氧化法
該法是在傳統的濕式氧化工藝中加入適宜的催化劑以降低反應的溫度和壓力,提高氧化分解能力,縮短反應時間。若配合使用H2O2、O3等氧化劑,則可加大自由基產生的速率,進一步提高廢水處理能力。以Cu(NO3)2為催化劑,濕式氧化處理煤氣含酚廢水(酚7866mg/L,COD22928mg/L)時,酚、氰、硫的去除率達100%,COD去除率達65%~90%。濕式催化氧化法雖對有機物的處理效率高,但由于在高溫、高壓下反應,對設備要求高(要求耐高溫、耐高壓和耐腐蝕),且催化劑的損耗大。因而研究適合于溫和反應條件下高效經濟的催化劑是濕式催化氧化法推廣應用中要解決的重要課題。
2、光化學氧化法
光化學氧化是近十幾年來發展迅速的先進氧化技術,它的反應條件溫和、氧化能力強、適用范圍廣,特別適用于難生物降解的有毒有機物的處理。目前研究較多的是非均相半導體光催化氧化法和均相光氧化法兩大類。非均相半導體光催化氧化法一般可使有機物完全降解,如用TiO2半導體光催化氧化較低濃度的含酚廢水,在pH=4的環境下光解2h,可使酚的去除率達到100%。
常用的均相光氧化體系有:UV/O3、UV/H2O2、UV/Fenton、UV/H2O2/草酸鐵絡合物等。其中在含酚廢水處理中應用較多的是Fenton試劑,光Fenton氧化法可在較短時間內將酚完全分解,但對組成復雜的實際廢水,完全礦化則需要較長時間的光照及要消耗較大量的氧化劑。
從經濟上考慮,光氧化法適于低濃度、少量廢水的處理;對有機物濃度較高的廢水,單純采用光氧化法能耗高、氧化劑用量大,在經濟上是不可行的。用太陽光代替人工電光源,可節省能源、降低成本,具有廣泛的應用前景,但是如何提高太陽光的光效率仍是研究的熱點。
3、超臨界水氧化法
它利用超臨界水(Tc≥374℃,Pc≥22.1Mpa)作為氧化有機物的介質,使氣體、有機物完全溶于廢水中,氣液相界面消失,形成均相氧化體系,大大提高了反應速率,許多有機物在極短時間內就可完全分解,被氧化成H2O、CO2、N2及其他無害小分子,國內外的研究表明,超臨界水氧化法以及其他多種有機物的氧化降解是很有效的。超臨界水氧化法因反應迅速、氧化徹底而倍受關注,國外發達國家已建成中試及工業化裝置并投入運行,中國在這方面的研究仍處于起步階段。超臨界水氧化法由于在特殊的高溫、高壓狀態下反應,面臨的主要問題是反應器材的腐蝕,對反應器材質要求高、功耗大,因而在一定程度上限制了其工業化應用。研制長期耐高溫、耐腐蝕的反應器材質是該法大規模工業化應用的關鍵。
4、超聲波化學氧化法
超聲波化學氧化法是20世紀80年代后期新發展起來的一種有機污染物高效處理技術,其原理是利用超聲波輻照溶液產生高溫(>5000K)的空化氣泡及強氧化性物質,使難降解有機物在此條件下完全氧化降解、無二次污染。但與其他水處理技術相比,超聲輻射降解法仍存在處理量少、費用高的問題,目前仍屬探索階段,其工業化應用還有許多尚需解決。
考慮到含酚廢水的復雜與多樣性,單純采用一種方法往往難以達到預期目的,因此要考慮幾種技術的聯用以實現高效、經濟的目的。
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