高級氧化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

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1、環(huán)境污染與防治網(wǎng)絡(luò)版第4期2009年4月高級氧化技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用李慎新第一作者：李慎新,男，1964年生，本科，副教授，主要從事環(huán)境污染治理方面的研究。袁訓(xùn)生(四川理工學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院，四川自貢643000)摘要利用高級氧化法處理工業(yè)廢水是當(dāng)前國內(nèi)外廢水處理領(lǐng)域的研究熱點，綜述了近年來超聲降解、臭氧氧化、電化學(xué)氧化和光催化氧化等高級氧化技術(shù)在水處理中的研究及其應(yīng)用概況，并對這些氧化技術(shù)在水處理中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞超聲降解臭氧氧化電化學(xué)氧化光催化氧化Applicationofadvancedoxidati

2、ontechnologyinwastewatertreatmentLiShenxin，YuanXunsheng.（CollegeofChemistryandPharmaceuticEngineering,SichuanUniversityofScienceandEngineering,ZigongSichuan643000）Abstract:Applicationofadvancedoxidationtechnologyinwastewatertreatmentisahotspotinareaofenvironmentpro

3、tectionathomeandabroad.Baseonthecomprehensiveliteraturereview,thepapersummarizesthevariousadvancedoxidationtechnologiesappliedinwastewatertreatmentincludingultrasonicdegradation,ozonation,electrochemicaloxidation,photocatalyticoxidation.Themeritsanddemeritsofthosem

4、ethodsareintroduced.Thefurtherapplicationsoftheseoxidationtechnologiesarealsoprospected.Keywords:ultrasonicdegradation；ozonation；electrochemicaloxidation；photocatalyticoxidation隨著工業(yè)的高速發(fā)展，進(jìn)入水體的化學(xué)合成有機物的數(shù)量種類急劇增加，造成水資源的嚴(yán)重污染。已經(jīng)威脅到了人類的生存與發(fā)展。在目前的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下，實現(xiàn)完全徹底的無廢生產(chǎn)，還是比

5、較困難的。廢料的產(chǎn)生和排放難以避免，必須對其進(jìn)行必要的末端處理。在當(dāng)前的水處理技術(shù)中，處理效率低，能耗高且易帶來二次污染，是水處理技術(shù)發(fā)展中的突出問題。因此有必要采用高效、無毒、低能耗、無二次污染的綠色水處理技術(shù)，這也是實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)安全的重要措施。高級氧化技術(shù)就是比較有效的方法之一。高級氧化技術(shù)是指在水處理過程中可產(chǎn)生羥基自由基(·OH)，使水體中的大分子難降解有機物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。甚至直接降解成為CO2和H2O，接近完全礦化。它是最有前景的處理低濃度難降解有機物的方法[1,2]。1超聲

6、降解利用超聲波直接降解或強化降解廢水中的污染物，是近年來發(fā)展起來的一項新型水處理技術(shù)。超聲波具有比一般的聲波更高的頻率、更好的束射性、更高的能量[3,4]。它降解速度快、適用范圍廣、降解條件溫和，可單獨或與其他水處理技術(shù)聯(lián)用，具有很大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。超聲降解已應(yīng)用于清洗工業(yè)的除垢、消除灰塵、從植物中萃取金屬離子、固-液懸浮物分離、活性炭再生等領(lǐng)域。在水處理領(lǐng)域，除用于乳化油廢水以及混凝外，近些年的研究則集中在水體中難降解化合物。超聲輻照能簡便、高效去除水中難降解化學(xué)物質(zhì)。對水中微生物有綜合影響[5]。8環(huán)境污染與

7、防治網(wǎng)絡(luò)版第4期2009年4月1.1超聲降解影響因素影響超聲輻射降解污染物質(zhì)的因素有聲強、頻率、底物濃度、溶解氣體、溶液溫度、pH、共存離子以及污染物的物理化學(xué)性質(zhì)等等。超聲輻射即可破壞微生物細(xì)胞，又可以促進(jìn)微生物細(xì)胞的生長，這取決于所用超聲波的頻率和聲強[6,7]。1.2超聲降解與其他技術(shù)聯(lián)合國內(nèi)外的研究表明，超聲輻射能有效的破壞或去除水中化學(xué)污染物，將超聲波降解同其他技術(shù)聯(lián)用是目前研究的方向。近年來國內(nèi)外一些學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)超聲與紫外光聯(lián)合組成光-聲化學(xué)技術(shù)，會大大提高反應(yīng)速率[8]。如：苯酚是一種在水環(huán)境中最常見的有機污染

8、物，它廣泛存在于石油、化工、機械加工及印刷等行業(yè)排放的廢水中。如果不經(jīng)過處理直接排放，在環(huán)境中會有蓄積作用且不易降解。近年來，把功率超聲輻射技術(shù)和TiO2光催化技術(shù)結(jié)合起來的聲光催化技術(shù)因其具有無污染、高效、方便等特點，已成為國內(nèi)外水處理領(lǐng)域中的熱點課題之一。經(jīng)實驗并分析可得：在相同的反應(yīng)