膜分離技術是一種清潔生產技術,具有很好的環境和經濟效益,但我國膜技術應用水平與世界先進水平尚有差距,急需開發高效分離膜和大型膜組器件.目前各種膜的性能尚不穩定,膜孔易堵塞,膜系統成本高,使用壽命短.故如何選取合適的膜、提高膜的性能、控制膜污染并降低成本是此法被廣泛推行的關鍵.
1.2 高級氧化技術
高級氧化技術簡稱AOPs,其原理是運用電、光輻射、催化劑等在反應中產生活性極強的自由基(如羥基自由基·OH),通過自由基與有機化合物之間的加成、取代、電子轉移、斷鍵等,使水體中的大分子難降解有機物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質,甚至直接降解成CO2和H2O,接近完全礦化,從而使有機污水的CODCr值大大降低,其對水中高穩定性、難降解的有機污染物尤為有效.高級氧化技術主要包括光催化氧化法、Fenton 類氧化法、超臨界水氧化法等[11-12],現已逐漸成為水處理技術研究的熱點.
1.2.1 Fenton 類氧化法
Fenton 試劑由亞鐵鹽和H2O2組成,在酸性條件(pH=4~5)、Fe2+的催化作用下,H2O2分解產生·OH,·OH直接與廢水中的污染物反應,將其降解為CO2、H2O 和無害物.由于H2O2分解機理與Fenton 試劑相似,故把UV+H2O2、UV+Fe2++H2O2、H2O2+Fe2++O2、H2O2+UV+O2、H2O2+Fe2++UV+O2等統稱為類Fenton 試劑.
雷樂成[13]在0.75 L 環流式光化學氧化反應器中采用光助Fenton 高級氧化技術對紡織印染PVA 退漿廢水進行研究,結果表明:在Fenton 反應體系中輔以紫外和可見光輻射,其光助Fenton 氧化效率有極大的提高.在低濃度亞鐵離子、理論雙氧水用量、中壓紫外和可見光汞燈的輻射條件下,反應0.5 h,PVA 去除率高達90%.曹揚[14]采用Fenton 法對PVA 進行預處理,結果表明:當溶液初始pH 為4.0、H2O2/CODCr(質量濃度比)為1.5、40 ℃反應30 min 時,CODCr去除率>80%,BOD5/CODCr由0.1 左右增加到0.7,經活性污泥法處理后,CODCr去除率由未經預處理時的2%提高到約88%.楊偉坡[15]研究了3 種高級氧化法(UV/H2O2、UV/TiO2、Nafion-Fe2+/H2O2)對含PVA溶液的氧化降解,其降解效果依次為:UV/H2O2>Nafion-Fe2+/H2O2>UV/TiO2. 在H2O2濃度為2.95 mmoL/L 時,UV/H2O2在14 min 內就能使PVA 的去除率達到98%;在65 ℃和75 ℃下,經UV/H2O2處理的純棉織物PVA 退漿率分別達到70.16%和95.65%;UV/H2O2可以促進PVA 從純棉織物上的脫附,對PVA 有較高的降解效果,使退漿廢水的生化處理難度明顯降低.但H2O2在運輸中易分解,導致氧化效率降低,處理成本較高,使Fenton 類氧化法的應用受到了一定的限制.
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