高级氧化技术在印染废水处理中的应用研究

作者:顾杰; 刊名:山东工业技术 上传者:王萍亚

【摘要】面对印染废水对河道自然水体、生态环境及人类健康造成的危害,应采取有效措施进行治理,高级氧化技术作为较有发展前景的技术之一,具有处理速率快、降解效果好、适用范围广等特点,本文主要阐述光Fenton试剂氧化法、臭氧氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法四种高级氧化技术的原理、特点及应用。

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1前言印染行业是耗水大户,在印染工序如漂炼、染色、印花等中会产生大量废水,根据印染工艺不同,每生产一吨产品要排放40吨—300吨的废水。由于在印染过程中会投加各种染料和助剂,因此印染废水具有色度大、污染成分多、有机物高、可生化性差等特点,一经排入河道,将对环境造成严重污染,针对此种情况,应控制染料的排放、避免水体污染,不断响应国家号召、提倡可持续发展,因此治理印染废水迫在眉睫。印染废水传统处理方法有吸附、混凝等,具有操作简便等特点,但去除效果不佳、且易造成二次污染,高级氧化技术作为新型深度处理技术,在处理印染废水方面具有较广泛的应用前景,高级氧化技术原理是在外界能量、氧化性物质的作用下,经过一系列物理、化学反应,产生的羟基自由基(氧化电位达到2.8V、氧化性极高),可降解废水中难降解的有机物,对提高废水可生化性、去除废水色度有很大的作用效果。根据羟基自由基产生的方式,可将高级氧化技术分为Fenton试剂氧化法、臭氧氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法等,采用高级氧化法处理印染废水可有效去除废水中的色度、将难降解有机物分解成易降解的小分子物质。该技术具有处理速率快、降解效果好、适用范围广等特点,有着较广泛的应用前景。2高级氧化技术在印染废水中的应用2.1 Fenton试剂氧化法在印染废水中的应用Fenton试剂氧化法是法国人Fenton于1984年用于促进氧化苹果酸发现的,该技术的作用原理是H2O2与Fe2+经过一些反应生成强氧化作用的羟基自由基,将难降解有机化合物如醇、羧酸、脂类等氧化为无机化合物,其反应式如下所示:H2O2+Fe2+→Fe3++OH-+ HO·· (1)H2O2+Fe3+→Fe2++H++ HO2· (2)H2O2+ HO2·→H2O+O2+ HO· (3)HO·+RH→R·+ H2O (4) R·+ Fe3+→Fe2++R+ (5) R++ O2→ROO+→CO2+H2O (6)刘奕尧[1]分别采用UV/O3、Fenton法处理印染废水,通过正交试验和单因素分析确定Fenton试验的最佳投加量,在最佳投加条件下,采用Fenton法深度处理印染废水,可使得出水COD可降至65mg/L以下、色度可降至3NTU以下,出水指标完全符合印染废水回用用水的要求。Fenton试剂氧化法处理印染废水,具有反应速率快、COD和色度去除效果好等特点,但该氧化法受pH限制(pH﹤3),且需回收Fenton试剂,易造成二次污染。2.2臭氧氧化法在印染废水中的应用臭氧是氧的同素异形体、具有强氧化性(氧化电位达到2.07V),与废水有机物反应,即可有靠臭氧的强氧化性直接氧化,也可以先分解生成羟基自由基、靠羟基自由基的氧化性氧化有机物,这与废水的pH有直接关系,当废水pH显酸性时、臭氧的直接反应占主导,当废水pH显碱性时、臭氧先分解成羟基自由基后发生的间接反应占主导,当废水呈pH呈中性时、这两种反应均有可能。在试验研究及工程应用中,根据水质、水量等情况可选用单一臭氧氧化法处理印染废水,也可选用如UV/O3、TiO2/O3/UV等臭氧联用技术处理印染废水,有学者[1]采用U

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