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高級(jí)氧化技術(shù)“高級(jí)”在何處

發(fā)布時(shí)間:2024-6-24 9:07:17  來(lái)源:北極星環(huán)保網(wǎng)  作者:

目前廢水處理最常用的生物法對(duì)可生化性差、相對(duì)分子質(zhì)量從幾千到幾萬(wàn)的物質(zhì)處理較困難,而化學(xué)氧化可將其直接礦化或通過(guò)氧化提高污染物的可生化性,同時(shí)還對(duì)環(huán)境類激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)的處理方面有很大的優(yōu)勢(shì)。 然而O3、H2O2和Cl2等氧化劑的氧化能力不強(qiáng)且有選擇性等缺點(diǎn)難以滿足要求。1987年Gaze等人提出了高級(jí)氧化法(AdvancedOxidation processible, 簡(jiǎn)稱AOPs),它克服了普通氧化法存在的問(wèn)題,并以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越引起重視。 01 高級(jí)氧化工藝“高級(jí)”在何處 高級(jí)氧化法最顯著的特點(diǎn)是以羥基自由基為主要氧化劑與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)中生成的有機(jī)自由基可以繼續(xù)參加·HO的鏈?zhǔn)椒磻?yīng),或者通過(guò)生成有機(jī)過(guò)氧化自由基后,進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)直至降解為最終產(chǎn)物CO2和H2O,從而達(dá)到氧化分解有機(jī)物的目的。 與其他傳統(tǒng)的水處理方法相比,高級(jí)氧化法具有以下特點(diǎn): 產(chǎn)生大量非?;顫姷牧u基自由基·HO其氧化能力(2.80v)僅次于氟(2.87),它作為反應(yīng)的中間產(chǎn)物,可誘發(fā)后面的鏈反應(yīng),羥基自由基與不同有機(jī)物質(zhì)的反應(yīng)速率常數(shù)相差很小,當(dāng)水中存在多種污染物時(shí),不會(huì)出現(xiàn)一種物質(zhì)得到降解而另一種物質(zhì)基本不變的情況; HO無(wú)法選擇地直接與廢水中的污染物反應(yīng)將其降解為二氧化碳、水和無(wú)害物,不會(huì)產(chǎn)生二次污染; 普通化學(xué)氧化法由于氧化能力差,反應(yīng)有選擇性等原因,往往不能直接達(dá)到完全去除有機(jī)物降低TOC和COD的目的,而高級(jí)氧化法則基本不存在這個(gè)問(wèn)題,氧化過(guò)程中的中間產(chǎn)物均可以繼續(xù)同羥基自由基反應(yīng),直至最后完全被氧化成二氧化碳和水,從而達(dá)到了徹底去除TOC、COD的目的。 由于它是一種物理化學(xué)過(guò)程,很容易加以控制,以滿足處理需要,甚至可以降低10-9級(jí)的污染物;同普通的化學(xué)氧化法相比,高級(jí)氧化法的反應(yīng)速度很快,一般反應(yīng)速率常數(shù)大于109mol-1Ls-1,能在很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到處理要求;既可作為單獨(dú)處理,又可與其他處理過(guò)程相匹配,如作為生化處理的預(yù)處理,可降低處理成本。 02 高級(jí)氧化技術(shù)的發(fā)展方向 高級(jí)氧化技術(shù)可將有機(jī)污染物礦化成二氧化碳和水,是環(huán)境友好型工藝,但其降解污染物時(shí)處理成本過(guò)高是制約其推廣的“瓶頸”。在我國(guó)高級(jí)氧化技術(shù)中除少數(shù)如芬頓法、臭氧氧化技術(shù)等已在實(shí)際水處理中有所應(yīng)用,其余還多處于實(shí)驗(yàn)室研究或小型試驗(yàn)階段。只有解決了高級(jí)氧化技術(shù)投資處理成本高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、處理水量小等缺點(diǎn),才能加快其在實(shí)際工業(yè)中的應(yīng)用。高級(jí)氧化技術(shù)的發(fā)展方向可總結(jié)為以下幾點(diǎn): 一是部分技術(shù)例如光催化氧化技術(shù)、臭氧氧化技術(shù)能夠提高廢水的可生化性,但單獨(dú)處理焦化廢水難度大、成本高,可將其與生化技術(shù)結(jié)合,降低焦化廢水的生物毒性,提高可生化性,再采用低耗高效的生化法進(jìn)行處理。 二是濕式催化氧化、超臨界水氧化等技術(shù)對(duì)設(shè)備要求高,處理成本高,可針對(duì)反應(yīng)器材質(zhì)和低廉催化劑進(jìn)行專項(xiàng)研發(fā)。在焦化廢水處理中,難處理的廢水如剩余氨水不要混入其他廢水中,增加其廢水量,進(jìn)而采用上述高級(jí)氧化劑進(jìn)行處理。 三是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、能應(yīng)用自然光并可長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的反應(yīng)器,提高光化學(xué)氧化、光催化氧化技術(shù)的處理效率,并將其與混凝法、吸附法等技術(shù)聯(lián)合。