銘盛環(huán)境——工業(yè)污水,工業(yè)廢水處理專家,提供污水處理解決方案
1、制漿造紙廢水高級氧化技術(shù)研討現(xiàn)狀
1.1 Fenton及類Fenton氧化技術(shù)
1894年,H.J.Fenton發(fā)現(xiàn)采用Fe2+/H2O2體系能氧化多種有機物。后人為留念他將亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為Fenton試劑。1964年加拿大學(xué)者H.R.Eisenhaner用Fe2+和H2O2氧化苯酚廢水和烷基廢水中的各種有機物,將Fenton試劑順利地應(yīng)用到工業(yè)廢水處理上。
Fenton試劑法具有操作簡單、反響物易得、無復(fù)雜設(shè)備等優(yōu)點。Fenton試劑及各種改良系統(tǒng)在廢水處置中的應(yīng)用可分為兩個方面,一是單獨作為一種處置辦法氧化有機廢水;二是與其他辦法聯(lián)用,如混凝沉降法、活性炭法、生物處置法等。在處置成分復(fù)雜的造紙廢水時,通常是將Fenton試劑法與其他辦法聯(lián)用,以到達較好的處置效果。在Fenton氧化工藝的應(yīng)用中,反響終了后增加相應(yīng)的脫氣措施,可有效提升絮體的沉淀性能。Fenton氧化技術(shù)對廢水COD具有理想的處置效果,但出水仍有一定的色度,這也是需求處理的問題。目前國內(nèi)已有多家造紙企業(yè)采用了Fenton技術(shù)。
1.2 濕式氧化技術(shù)
濕式氧化又稱濕式熄滅,是處置高濃度有機廢水的一種卓有成效的辦法,其根本原理是在高溫高壓條件下通入空氣,使廢水中的有機污染物被氧化。按處置過程有無催化劑可將其分為濕式空氣氧化和濕式空氣催化氧化兩類。濕式氧化法是在高溫(150~350℃)、高壓(5~20MPa)下用氧氣或空氣作為氧化劑,氧化水中溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機物,或復(fù)原態(tài)的無機物使之生成CO2和H2O的一種處置辦法。普通以為濕式氧化是自在基反響,閱歷誘導(dǎo)期、增殖期、退化期以及完畢期四個階段。在誘導(dǎo)期,分子氧與有機物反響構(gòu)成烴基自在基R·。在增殖期,烴基自在基繼續(xù)與分子氧反響,產(chǎn)生的酯基自在基ROO·,還能夠與有機物作用生成低分子酸和羥基自在基·OH。在退化期,低分子酸合成構(gòu)成醚基自在基RO·、羥基自在基·OH、以及烴基自在基R·,烴基自在基有強氧化性,能夠再去氧化有機廢物。在完畢期,自在基之間分離,能量湮滅,反響中止。
1.3 光催化氧化技術(shù)
光催化氧化是以型半導(dǎo)體如n型半導(dǎo)體(如TiO2、ZnO、WO3、Cd等)作催化劑的氧化過程。當(dāng)催化劑遭到紫外光映照時,外表的價帶電子就會被激起到導(dǎo)帶,同時在價帶產(chǎn)生空穴,構(gòu)成電子空穴對。這些電子和空穴遷移到粒子外表后,由于空穴有很強的氧化才能,使水在半導(dǎo)體外表構(gòu)成氧化才能極強的·OH,羥基自在基再與水中有機污染物發(fā)作氧化反響,最終生成CO2及無機鹽等物質(zhì)。光催化氧化法處置造紙廢水工藝過程簡單、節(jié)能、設(shè)備少,將具有一定的應(yīng)用前景。
1.4 超臨界水氧化技術(shù)
水的臨界點在相圖上是氣體——液體共存曲線的終點,它由一個具有固定不變的溫度、壓力和密度的點來表示,在該點氣相和液相之間的差異剛好消逝。當(dāng)體系的溫度和壓力超越臨界點值時,體系中的水就被稱作“超臨界”的水。在高溫、高壓下,應(yīng)用分子氧作為氧化劑,以超臨界水作為溶劑,把有機物氧化合成為CO2和H2O的高級氧化技術(shù),稱為超臨界水氧化(SCWO)法。超臨界水具有溶解有機化合物的才能。在足夠壓力下它與有機物和氧或空氣完整互溶,發(fā)作氧化反響。在超臨界水氧化過程中,有機物、空氣(或氧)和水在25MPa的壓力和400℃以上的溫度下完整互溶。在這種條件下,有機物開端自發(fā)氧化,所產(chǎn)生的反響熱使溫度升高到550~650℃。不到1min的反響停留時間內(nèi),使99.99%以上的有機物被疾速氧化成CO2、H2O和N2等物質(zhì)。超臨界水氧化技術(shù)具有處置徹底、節(jié)能、高效、選擇性可調(diào)等特性,有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
1.5 聲化學(xué)氧化技術(shù)
聲化學(xué)(Sonochemistry),或超聲波化學(xué),是指應(yīng)用超聲波輻射以加速化學(xué)反響,提升化學(xué)產(chǎn)率的一門新興的穿插學(xué)科。超聲波氧化技術(shù)主要是應(yīng)用聲空化理論和自在基理論,應(yīng)用頻率超越20kHz的聲波在水中的正負半周期幅值與液體空化核的內(nèi)外壓差的不同,使無暇化核從疾速收縮到絕熱受壓決裂,而在液體內(nèi)部分產(chǎn)生的高溫高壓(5000K和100MPa)環(huán)境的同時發(fā)出速率為110m·s-1的強沖擊微射流,使得液體內(nèi)有機物受自在基氧化、熱解、機械剪切和絮凝作用等而被降解。
超聲波降解污染物今后主要著重以下幾個方面:
(1)運用催化劑。添加催化劑來進一步提升反響速度;
(2)與其他技術(shù)耦合。開發(fā)超聲波與其他技術(shù)相耦合的新工藝,提升降解速度,降低費用;
(3)采用連續(xù)操作。在完成連續(xù)化操作上實施必要探究,加大處置量,減少本錢。
1.6 電催化氧化技術(shù)
電催化高級氧化法(AEOP)是最近開展起來的處置有毒難降解污染物的新型有效技術(shù)。電催化氧化過程中,電極資料的性質(zhì)及其外表積在電化學(xué)氧化復(fù)原反響動力學(xué)中起著主要的作用,電流效率不只取決于有機物的性質(zhì),在很大水平上也與電極資料有關(guān)。在電催化氧化應(yīng)用中二維反響器是最常見的電解反響器,但是二維電極的有效面積小,電流效率低,所以越來越多的研討者開端轉(zhuǎn)向三維電極的開發(fā)研制。三維電極具有比外表積大,粒子電極間距小,傳質(zhì)效果好等優(yōu)點。無論是單純的還是各種結(jié)合的電催化氧化技術(shù)要能在將來完成大范圍工業(yè)化,都必需在電極催化資料、電解反響安裝上做進一步的研討改良。經(jīng)過電催化資料和工藝技術(shù)的研討有可能在不久的未來完成電催化氧化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。
2、制漿造紙廢水高級氧化技術(shù)的瞻望
近20年來新興的水處置技術(shù),與傳統(tǒng)的水處置辦法相比,高級氧化技術(shù)具有氧化才能強、氧化過程無選擇性、反響徹底、可連續(xù)操作及占空中積小等優(yōu)點,特別是對成分復(fù)雜、深度處置請求高的制漿造紙工業(yè)廢水的處置具有極大的應(yīng)用價值。Fenton及O3氧化等技術(shù)已有很多工程理論,在此根底上還要增強高級氧化和其他技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,集中精神實施相關(guān)設(shè)備和工藝的研討,積聚理論工程經(jīng)歷并不時改良,以降低運轉(zhuǎn)本錢和工程投資。在我國積極展開高級氧化技術(shù)的研討與應(yīng)用,不只對處理我國制漿造紙行業(yè)很多企業(yè)廢水出水水質(zhì)不達標等問題具有理想意義,而且對開展我國環(huán)境維護行業(yè)的高新技術(shù)具有愈加深遠的影響。推行高級氧化技術(shù)完成新形勢新規(guī)范下的達標排放不只是滿足企業(yè)正常生產(chǎn)的需求,更是減少環(huán)境污染,增加經(jīng)濟效益和社會效益的久遠舉措。
3、完畢語
綜上所述,作為處置高濃度難降解有機廢水的有效辦法,在高級氧化處置技術(shù)應(yīng)用中,本文對其在制漿造紙工業(yè)廢水處置中的應(yīng)用實施了評述。且高級氧化處置技術(shù)在處置制漿造紙工業(yè)廢水方面已展現(xiàn)出了其寬廣的開展前景。