高级氧化技术及其在制浆废水处理中的应用

作者:胡湛波;王双飞;刘书孟 刊名:中华纸业 上传者:张军霞

【摘要】介绍了一种针对难降解有机污染物的新型废水处理工艺——高级氧化处理技术,并对其种类、特点、基本原理及其在制浆造纸工业废水处理中的应用进行了评述。高级氧化处理技术在处理制浆造纸工业废水方面已展示出广阔的发展前景。

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随着在有效降解高浓剧毒有机污染物方面,高级氧化法技术获得显著进展,且已成为研究的热点[1]。本文主要就常见的几种高级氧化技术的原理、主要特点和其在造纸工业废水处理中的应用分别加以评述。 高级氧化技术又称深度氧化技术( Advanced Oxidation Process,AOP 或者 Advanced Oxi-dation Technology,AOT)是指利用羟基自由基(HO·)有效降解水中污染物的化学反应。其原理在于运用电、光辐照、催化剂, 有时还与氧化剂结合, 在反应中产生活性极强的自由基( 如HO·),再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等, 使水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质, 甚至直接降解成为CO2 和H 2O, 接近完全矿化。目前的高级氧化技术主要包括化学氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水 ○ 胡湛波1,2王王双飞2王刘书孟1 提提要:介绍了一种针对难降解有机污染物的新型废水处理工艺——高级氧化处理技术,并对其种类、特点、基本原理及其在制浆造纸工业废水处理中的应用进行了评述。高级氧化处理技术在处理制浆造纸工业废水方面已展示出广阔的发展前景。 关键词:高级氧化;废水处理;制浆造纸;有机污染物 氧化法和光催化氧化法等。 1.1化化学氧化技术 随着化学氧化技术常用于生物处理的前处理。一般 是在催化剂作用下, 用化学氧化剂去处理有机废水以提高其可生化性, 或直接氧化降解废水中有机物使之稳定化。常见的化学氧化方法由于氧化剂的不同可分为O3 、H 2 O2 、ClO2和KMnO4 氧化等。在化学氧化法中,H2O2与亚铁离子组合形成的Fenton试剂在处理一些难降解有机物( 如苯酚类、苯胺类) 方面显示出一定的优越性, 国内外利用此法处理各类废水已有较多的研究[2]。Fenton法就是以铁盐(Fe2+、Fe3+均可)为催化剂, 在H 2 O 2 存在下对有机物进行氧化降解,其反 应机理如下[3]:随着Fe2++H2 O 2 →Fe3++OH·+OH- 随着Fe2++OH·→ Fe3++OH- 随着Fe3++H2O 2→Fe2++HO2+H+ 随着HO2 +H2 O 2 →O 2 +OH·+H2 O 随着RH+OH·→⋯→CO2 +H2 O 随着在Fe2+/H2O2氧化体系中,H2O2为氧化剂, Fe2+ 为催化剂,H2 O 2与Fe2+存在时反应剧烈, 形成大量的具有更强氧化性的HO·自由基,HO·通过电子转移等途径使水中有机物被氧化分解成小分子, 并可破坏发色基团。 1.2电电化学氧化技术 电化电化学氧化,又称电化学燃烧[4]。其基本原理是在电极表面的电催化作用下或在由电场作用而产生的自由基作用下使有机物氧化。据此, 可将电化学氧化分为直接电化学氧化和间接电化学氧化两个过程。 胡湛波先生,讲师,博士研究生,主要研究方向为生物技术在造纸工业中的应用、污水处理新技术的开发。 1 高高级氧化技术 技术进步·开发技术 38 《中华纸业》第24 卷第8 期 2003年8 月 (1.上海交通大学环境科学与工程学院 上海 200240; 2.广西大学造纸科学研究所 广西 南宁 530004) 高级氧化技术及其在制浆废水处理中的应用 直接电化学氧化是使难降解有机污染物在电极表面发生氧化还原反应。间接电化学氧化是指利用电化学反应所产生的氧化剂或还原剂使污染物降解而转化为无害物质的一种方法[5]。 1.3电湿式氧化技术   电化湿式氧化, 又称湿式燃烧, 是处理高浓度有机废水的一种行之有效的方法, 其基本原理是

参考文献

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