【污水處理工藝流程】光化學(xué)氧化法處理含酚廢水

創(chuàng)飛格環(huán)保【污水處理工藝流程】光化學(xué)氧化是近20年發(fā)展迅速的一種高級氧化技術(shù)，它的反應(yīng)條件溫和、氧化能力強(qiáng)、適用范圍廣，利用該法處理難降解有機(jī)污染物已成為國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。目前研究較多的是非均相光催化氧化法和均相光氧化法兩大類。對于非均相光催化氧化法，目前研究較多的半導(dǎo)體光催化氧化法，該法幾乎可使水中所有的有機(jī)物降解。由于TiO2具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無毒、價廉易得等優(yōu)點(diǎn)，成為了研究較多的半導(dǎo)體催化劑。

TiO2的光學(xué)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無毒，價廉易得。利用TiO2粉末光催化氧化研究的理想目標(biāo)是能利用太陽能，大大提高光量子效率，降解各類廢水中的有機(jī)污染物。

1999年，楊國棟等用TiO2半導(dǎo)體光催化氧化較低濃度的含酚廢水，于pH=4時光解2h，可使酚去除率達(dá)到100%。但要完全投入實(shí)際應(yīng)用還面臨許多問題，如光量子效率低、反應(yīng)器的設(shè)計、固體催化劑的回收和固定化技術(shù)，以及催化劑的污染與活化等問題都有待于進(jìn)一步解決。

與非均相光催化氧化法相比，加入O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑與光一起作用的均相光氧化法，其氧化能力和光解速率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過單純的半導(dǎo)體光催化氧化法，是一種十分簡便的廢水處理技術(shù)，日益受到環(huán)保工作者的重視，國內(nèi)外已有許多相關(guān)研究報道。常用的均相光氧化體系有:UV/O3、UV/H2O2、UV/Fenton等，其中研究較多的是UV/Fenton法。Fenton試劑是1894年法國科學(xué)家Fenton首先發(fā)明的，它是H2O2與Fe2+的結(jié)合。

Fenton試劑作為強(qiáng)氧化劑的應(yīng)用已有一百多年的歷史，在過去的研究中，F(xiàn)enton法已成功運(yùn)用于多種工業(yè)廢水的處理。最近的實(shí)驗(yàn)表明，將近紫外光或可見光引入Fenton體系中可大大提高其反應(yīng)速率，UV/Fenton有著光催化效率高氧化能力極強(qiáng)等特點(diǎn)。UV/Fenton法實(shí)際上是Fe2+/H2O2與UV/H2O2兩種系統(tǒng)的結(jié)合。與UV/TiO2光催化體系相比，UV/Fenton反應(yīng)效率更高，有數(shù)據(jù)表明，UV/Fenton對有機(jī)物的降解速率可達(dá)到UV/TiO2光催化的3~5倍，因而在處理難降解有毒有害廢水方面表現(xiàn)出比其他方法如UV/H2O2、UV/TiO2等更多的優(yōu)勢。對于Photo-Fenton在處理有機(jī)有毒污染物方面的研究吸引了很多的科學(xué)家，比如瑞士的KiWi、Faust、Holgne，加拿大的Bolt-on、Cater、Amiri，美國的Sedlak、Ollis、Rupert、Pigna-tello等。目前已經(jīng)有關(guān)于硝基苯、含氮化合物、鄰苯二甲酸、蒽醌磺酸鈉、嗎啡、二甲基苯胺、喹啉、苯酚、二號橙、氯代酚氧除草劑等Photo-Fenton降解的報道。國內(nèi)張乃東、劉瓊玉等也對光助Fenton處理含酚廢水的效果進(jìn)行了研究，但其反應(yīng)機(jī)理還有待于進(jìn)一步研究。

Fenton試劑法常被用于深度處理含酚廢水。該方法是在含有二價鐵離子的酸性溶液中投加H2O2時，產(chǎn)生2種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快有機(jī)物和還原性物質(zhì)的氧化速度。與TiO2相比，它具有產(chǎn)生·OH迅速的優(yōu)點(diǎn)。將UV引入Fenton體系，能提高·OH的產(chǎn)量和有機(jī)物的礦化程度，但UV-Fenton法處理高濃度有機(jī)廢水的能力有限。張乃東等將草酸鹽引入UV-Fenton體系，可有效提高對UV和可見光的利用率，進(jìn)而提高對高濃度含酚廢水去除效果。

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