高級氧化技術
高級氧化技術(Advanced Oxidation Processes)定義為可產生大量的?OH自由基過程,利用高活性自由基進攻大分子有機物并與之反應,從而破壞油劑分子結構達到氧化去除有機物的目的,實現高效的氧化處理。
Fenton法處理含有羥基有機化合物的廢水時存在明顯的選擇性。羥基取代基類型、羥基數量、羥基取代位置、主鏈鏈長及主鏈的飽和度對Fenton法處理效果均存在不同程度的影響。實驗結果表明:一元酚羥基對Fenton反應有著促進作用,而一元醇羥基對其有強烈的抑制作用;當碳原子數相同而羥基數不同時,隨羥基數量的增加其對Fenton反應的影響逐漸下降;飽和一元醇主鏈碳原子個數越多,則其對Fenton反應的抑制作用越明顯;主鏈的不飽和度對Fenton反應的影響也是不同的,脂肪族不飽和羥基化合物的Fenton法處理效果很差,而對苯環(huán)類羥基化合物有著很好的氧化處理效果;鏈長與醇羥基個數都不同時,隨主鏈的增長和羥基數量的增加,其對Fenton反應的抑制作用隨之下降,表現出良好的氧化降解效果。 不同體系中的羥基自由基產生量可用來直接判斷底物對芬頓試劑的抑制效應及抑制程度。脈沖式加溫對室溫下芬頓試劑的氧化效果有著促進作用,且加熱頻率越大,效果越明顯。
. 處理氰化物
氰化物是劇毒性的物質,在廢水的排放中都要嚴格控制氰化物的含量。
芬頓試劑可有效地處理氰化物,處理過程中,游離的氰化物分兩步被分解。
我
公司實驗人員研究了采用Fenton試劑處理含有氰化物和硫氰化物的廢水(質量濃度均為mg/L),前者氧化率為.%,后者氧化率為.%。
. 處理酚類
酚類物質有較高的毒性,對人體有致癌作用,屬于難降解的工業(yè)有機廢水。芬頓 試 劑 可用于處理苯酚、甲酚、氯代酚等多種酚類,效果均極好。在室溫、pH=-和FeS催化劑存在的情況下,H可快速破壞酚結構,氧化過程中先將苯環(huán)分裂為二元酸,最后生成CO和HO。
我公司研究用芬頓試劑氧化法處理對氨基酚(PAP),探討了影響處理結果的因素。在選定的條件下,PAP去除率為%-%,廢水色度明顯變淺,降低了廢水的生物毒害性,改善了廢水的生物降解性能。除了可以直接降解氯酚類物質外,還可以用芬頓試劑氧化作為生物處理技術的前處理過程,使廢水的毒性降低,可生化性提高。在用芬頓試劑和生物法聯合處理含有五氯酚的廢水時,實驗人員觀察到在預處理中采用芬頓試劑與只采用H相比,在后續(xù)的生物處理過程中五氯酚的吸收速率顯著提高。
. 處理染料廢水
紡織印染廢水的組成非常復雜,多數分子是以苯環(huán)為核心的稠環(huán)、雜環(huán)結構,屬于高度穩(wěn)定且有高致癌性的廢水,它難以降解,并含有大量殘余的染料和助劑。目前染料廢水主要問題是殘余染料所產生的色度。染料廢水中顏色來源于染料分子的共扼體系,芬頓試劑在酸性條件下生成HO?能夠氧化打破這種共扼結構,使之變成無色的有機分子進一步礦化。采用芬頓氧化法對染料廢水進行處理具有高效低耗、無二次污染的優(yōu)勢。實驗人員研究用芬頓試劑降解直接染料,發(fā)現染料分解是由步反應進行的,第一步反應很快,第二步反應較慢,在優(yōu)化反應條件下,℃和 min內,染料%可被降解, min后COD可去除%。
. 處理染料中間體或染料助劑廢水
染料中間體廢水中常含有大量的蒽醌、萘、苯的各種取代基衍生物,具有COD高、色度高等特點,是目前較難處理的工業(yè)廢水之一。用芬頓試劑處理此類廢水的實驗人員研究也在陸續(xù)開展,并取得良好效果。
我公司研究用芬頓試劑處理B一萘磺酸鈉。先用Fecl,進行混凝處理,后用芬頓試劑氧化。在適宜的條件下,廢水的COD和色度去除率分別達到.%和.%,處理后廢水可達到排放標準。
. 處理焦化廢水
煉焦廢水含有數十種無機和有機化合物,包括氨氮、硫氰化物、硫化物、氰化物、酚、苯胺、苯并比等,其中一些是高致癌物,屬于高污染難治理的工業(yè)廢水。
我公司實驗人員研究了用芬頓法處理焦化廢水。探討了影響COD去除率的因素,確定了適宜的操作條件。在此條件下,焦化廢水COD去除率達.%. H如分批加人(總量不變),COD去除率可提高至%。
我公司實驗人員研究了芬頓氧化/混凝協同處理焦化廢水經生物處理后的出水。結果表明,經此處理后,出水可達國家二級排放標準。如后續(xù)再經生物處理,最后出水將可穩(wěn)定地達到國家一級排放標準。研究試驗中,還通過分析相對分子質量分布和小分子有機物組成,揭示了焦化廢水生物處理后出水的物質組成及其在芬頓氧化/混凝協同處理后的污染物變化規(guī)律。