污水处理方法研究进展

· 2 4 · 贵 州 化 工 Guizhou Chemical Industry 2008 年 l2 月 第 33 卷第 6 期 污水处理方法研究进展 彭 荣 张 勇 (襄樊学院化学与生物科学系 ，湖北 襄樊 44 1053) 摘要评述 了污水处理 的高级氧化技术及特点 ，并着重介绍 了光化学与光 电协 同催化技 术 ，X'-J' - 者 的有机 结合应用提 出丁展望。 关键词氧化技术特点应用 中图分类号X703．1 文献标识码A 文章编号1008 —94 11( 2008)06 —0024 —05 目前 ，日益严重 的水资源短缺和水环境污染困 扰我国经济与社会的发展 ，而且也已成为制约社会 经济可持续发展的主要因素⋯。我国的水量总体上 不是很多 ，并且存在着严重的分 布不均。我国人均 占有水资源为 2700m ，仅相当于世界平均值 的 1／4 。 由于 80％以上的污水未经处理就直接排入水环境 ， 已造成 90％以上的城市水域严重污染 ，近 50％的重 点城镇水源不符合饮用水标准，就连城市地下水都 有 50％受到严重 污染 J。造成 水体污染 的污染源 有工业废水 、生活污水、农药 以及各种固、液体废弃 物 ，其中工业污水是影响水体 的主要污染源。中国 的工业污水主要来 自化工 、制药 、石化 、造纸 、食 品、 制革 、纺织 、印刷、采矿和石油钻探等行业。这些 污 染物在 自然界环境中很难被降解 ，甚至有些有机物 ， 如多氯联苯等 ，直接危害着我们 人类的生存。近年 来每年水污染造成直接 的经济损失超过 500 亿元 ， 间接的经济损失远远超过 1000 亿元。 l 高级氧化技 术概念 高级氧化工艺的概念是 1987 年由 Glaze 等人提 出的 J。他把能够产生羟基 自由基 ( · OH) 的各种 方法来氧化降解有机物的过程称为高级氧化工艺。 · OH 具有如下重要性质 ： ( 1) · OH 是一种很强 的氧化剂，其氧化电极 电 位高达 2．8V。在已知的氧化剂 中仅次于具有较高 的电负性或电子亲和能的 F，； ( 2 ) · OH 具有 较 高 的电负性 或 电子 亲 和能 (569．3KJ ) ，容易进攻高 电子云密度点，羟基 自由基 的进攻选择性不强。 (3) · OH 还具有加成作用。当有碳碳 双键存 在时，除非被进攻的分子具有高度活泼的碳氢键 ，否 则 ，将发生加成反应。 因此 ，· OH 在降解废水 中的有机物时有以下特 点 ： 1．· OH是处理过程中的高级氧化中间产物 ，还 可以作为引发剂诱 发后面的链反应发生，对难降解 的物质 ，特别能够无选择地与废水 中的任何污染物 发生反应 ，将其氧化为水或盐 ，而不会产生新 的污染 物。 2．· OH与废水中有机物反应选择性很小 ，且反 应速度快 。 · OH 与有机物反应 的速率常数一般为 109mol ×L x S ～，基本接近扩散控制的界限⋯。 3．· OH 能将水 中的有机物完全彻底地氧化成 CO：和 H：0 ，效率 非常高。普通的氧化剂 由于氧化 能力差 ，常不能将水中的有机物彻底氧化分解掉 ，往 往还会产生一些中间产物，残留在环境 中，对环境造 成二次污染。然而 · OH 具有很强的氧化能力 ，因此 可以避免废水处理的不彻底和对环境造成的二次污 染 。 4 ．· OH 参与的水处理过程是一种物理化学过 程 ，反应条件比较容易控制，氧化反应条件温和，容 易得到应用。 2 污水 处 理技 术研 究进展 2 ．1深 度氧化法 目前废水深度氧化法主要有湿式空气氧化法 、 超临界水氧化法 。此类氧化法是 以 0 为氧化剂对 有机物进行氧化。 湿式空气氧化法 (WAO)是在高温 ( 150 ～350℃ 之间) 、高压(0．5 ～20MPa) 下，以空气或纯氧为氧化 剂使溶解和悬浮于废水中的有机化合物及无机还原 物质 ，在液相中被氧化成二氧化碳 和水 的一种高浓 度有机废水处理方法。超临界水氧化法是指在水的 临界状态下对其他的有机物进行氧化的工艺过程。 超临界水对有机物和氧来说都是相当好 的溶剂 ，有 机物在 超临界 水富 氧均相 中进 行 氧化 ，在 400 ～ 600~C下 ，反应速率极高，几乎 能在几...