印染行業每年產生大量印染廢水,其排放量占總工業廢水排放量的 35%,且廢水中含有大量染料、漿料、表面活性劑、堿劑等復雜成分,具有色度大、有機物濃度高、堿性強、水質水量變化大等特點[1],是極難處理的工業廢水之一.常規的水處理方法已不能滿足處理需求,為此,必須研發高效新型的水處理技術,這也是水處理的難點之一.
高級氧化技術是由 Glaze 等[2]首次提出,其本質是羥基自由基(·OH)通過電子轉移、親電加成、脫氫反應等途徑使水中的各種污染物礦化,使有害物質降解為CO2、H2O 和其他無害物質,或將其轉化為低毒易生物降解的中間產物高級氧化技術包括濕式氧化法、超聲波氧化法、光催化氧化法、超臨界水氧化法、電化學氧化法等.其最大特點是:使用范圍廣、處理效率高、反應迅速和二次污染小,能使許多結構穩定、甚至很難被生物降解的有機物轉化為無毒無害可生物降解的低分子物質,故在印染廢水的深度處理中有較好的應用前景.
1 濕式氧化技術
濕式氧化法是在高溫(125~320 ℃)、高壓(0.5~20MPa)條件下,在液相中,用氧氣或空氣作為氧化劑,氧化水中溶解態或懸浮態有機物的一種處理方法.濕式氧化法處理含有難生物降解有機物的廢水,既可將有機物最終氧化成CO2和H2O,大幅降低COD,也可提高廢水的BOD/COD值,改善廢水的可生化性.
濕式氧化技術(WAO)最初是由美國Zimmerman[3]在 1944 年提出來的,并于 1958 年首次用于處理造紙黑液廢水,COD 去除率達 90%以上.Joglekar[4]認為,該法主要用于處理特殊的有機工業廢水.經過幾十年的研究與開發,目前國際上已成功將濕式氧化法應用于多種工業廢水(包括印染廢水)的處理.
我國自 20 世紀 80 年代以來對濕式氧化法開始了研究.劉剛[5]用濕式空氣氧化法處理印染廢水,既可去除部分有機污染物,又可提高其生化降解性.Lei等[6]采用 WAO 法對香港工廠實際排放的印染廢水進行處理,在催化劑作用下,COD、TOC 的去除率達 80%~90%.蘇宏等[7]
用炭黑吸附-濕式氧化處理染料廢水,COD 去除率達 87%,色度去除率達 99%.周書天等[8]采用濕式過氧化氫技術處理難生化降解的甲基橙,COD和色度去除率分別達到 85%和 99%.袁芳等[9]以 H2O2為氧化劑,采用 WAO 法處理高濃度印染廢水,在酸性條件下反應 40~60 min,COD 去除率>80%,色度去除率>90%.
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