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1、高级氧化法处理难降解有机废水研究进展环境保护科学第31卷总第132期2005年12月高级氧化法处理难降解有机废水研究进展ProgressofAdvancedOxidationProcessforRefractoryOrganicWastewater陈德强(河海大学环境科学与工程学院南京210098)摘要综述了几种高级氧化法包括Fenton法,03/UV法,03/Hz02法,UV/Hz02法,03/UV/Hz02法和Ti02法的反应机理,特点及在难降解有机废水处理中的应用进展,并对高级氧化法存在的问题及今后的研究方向进行了探讨.关键词高级氧化法难降解
2、有机废水AbstractTheprinciples.characteristicsandapplicationofadvancedoxidationprocessesforrefractoryorganicwastewater.suchasFentonoxidation03/UVoxidation.Os/H202oxidation.UV/H202oxidation.03/uv/H202oxidationandTicatalyticoxidationwerereviewed,Themainissuesandthedevelopmenttrendsof
3、AOPsresearchfieldsweredis—cussed.KeywordsAdvancedOxidationProcessRefractoryOrganicWastewater1引言近几十年来,国内外在难降解有机废水处理方面开展了较多的研究,其中高级氧化法(AOPs,AdvancedOxidationProcesses)以其巨大的潜力及独特的优势在过去的20多年中脱颖而出.与其它传统水处理方法相比,高级氧化法具有以下特点:①产生大量非常活泼的羟基自由基?0H,?0H具有很强的氧化能力,其氧化能力(2.80V)仅次于氟(2.87V),它作为反
4、应的中间产物,可以诱发后面一系列的链反应;②由于它是一种物理一化学处理过程,很容易加以控制,以满足处理的需要,甚至可以降解10一mg/I级的污染物,如作为生化处理的前处理或深度处理,可降低处理成本.2高级氧化法国内外研究进展目前常用的高级氧化法主要包括以下几种:Fenton法,Os/uv法,O3/H202法,UV/H202法,0{/UV/HzO2法和Ti催化氧化法.2.1Fenton法收稿日期:2004—12—09作者简介:陈德强(1975一).男,福建漳平人,讲师.一20一Fenton试剂的发现已有100多年的历史,但其作为一种氧化法应用于去除有
5、机污染物是从20世纪60年代开始的.Eisenhauer首先应用Fe.+/HzO2体系研究处理苯酚废水和烷基苯废水[1].此后,Fenton法在有机废水处理中的研究应用越来越受到重视.Fenton法的作用机理如下:Fe.++H2O2一Fe.++?0H+0H一(1)普通Fenton法在黑暗中就能破坏有机物,具有设备投资省的优点,但其缺点在于首先不能充分地矿化有机物,初始反应物转化为某些中间产物,这些中间产物或与Fe.+形成络合物,或与?0H的生成路线发生竞争,可能对环境的危害更大;其次对Hz02的利用率也不高.后来把UV(紫外光)引进Fenton体系
6、,形成UV/Fenton法,UV/Fenton法实际上是Fe.+/H202与UV/H202两种体系的结合,与普通Fenton法相比,该法具有以下几个优点:①可降低Fe.+的用量,保持Hz02较高的利用率;②UV和Fe.+对H.02催化分解存在协同作用,即UV/Fenton体系中H02的分解速率远远大于UV或Fe催化H.()2分解速率的简膏级氯化法处理难-簟解有机废水研究进展陈德强单加和,这主要是由于Fe的某些羟基络合物可发生光敏化反应生成?OH所致:③可使有机物矿化程度更充分,因为Fe3+与有机物降解过程中产生的中间产物形成的络合物是光活性物质,可
7、在UV照射下继续降解;④有机物在UV照射下可部分分解.Uv/Fenton体系具有很强的氧化能力,能有效地分解有机物,且矿化程度较好,但其利用太阳能的能力不强,处理设备费用也较高,能耗大.另外,该法只适于处理中低浓度的有机废水[2].这是由于有机物浓度高时,被Fe(1lI)络合物所吸收的光量子数很少,并且需要较长的辐射时间,而且H.o2的投人量也会增加,同时?OH易被高浓度的H.o2所清除.为了解决这一问题,后来又将草酸盐引进UV/Fenton体系以提高对UV和可见光的利用效果,从而形成"UV—Vis/Fe(Ⅲ)草酸盐络合物/H.o2"法.Fe(Ⅲ)
8、一草酸盐络合物不仅对波长大于200nm的紫外光有较大的吸收系数,而且在可见光照射下就可产生Fe(1I),C2O4i-和C?
