赖联兴 ，张静

中国是世界贫水国家之一，多年来快速的工业化过程给人 们生活带来便利的同时，工业废渣、废气、废液的排放也使原 本缺乏的水资源也受到空前污染。因而，对各种工业污水的回 收利用也日益重要，特别是采用有效的工艺对废水的净化处理 逐渐成为人们关注的焦点。目前，常用的废水处理方法主要有物理化学法及生化处 理，各自均存在一定的局限性。但相比而言，各种生化法工艺 在实际的污水处理中得到广泛应用，尤其是对有机污染物的去 除，是目前经济和环境效益较好的一种方法。该方法具有高效 率、低成本等优势。但生化法对污水的可生化性指标要求较高， 对毒性大、难生物降解、成分复杂的有机污染废水，生化法就 显得无能为力。由于印染业的发展及农药的普遍使用，这类废水的比例仍然在不同程度的增加。因此，探索更为先进而有效 的废水处理工艺迫在眉睫。光催化是一种高级氧化技术，其原理是光催化剂如二氧化 钛(TiO2)在紫外光的作用下，产生空穴和电子，并进一步通过 化学作用产生具有高活性的各种自由基等一些高活性基团，参 与氧化还原反应降解污染物[1]。这种技术对有机物具有很强的 矿化能力，从而使有毒的有机物、重金属离子完全矿化成无机 物或转化为无污染的产物。同时，TiO2是种环境友好材料， 安全无毒，化学稳定性好[2-3]。目前，TiO2光催化技术在环境 保护中的应用已有相关报道。然而，光催化速率较慢，光子产 生效率低；需要长时间的光照，这会消耗大量的电能，增加运 营资本。这些均给TiO2光催化技术的广泛应用带来很大的障 碍。为了解决这种技术难题，人们尝试将光催化氧化与其他技 术相结合，形成耦合工艺。其中，生化-光催化耦合工艺受到 重视，这种耦合工艺处理技术充分结合生化处理与光催化技术 的优点，提高了污染物的去除效率，也保证了工艺的经济性。 同时，这种耦合工艺较为灵活，光催化工艺可根据废水的性质， 可作为生化处理

1光催化-生化法在各行业废水处理中的应用 研究1.1印染废水印染企业是工业废水的重要来源，其废水的COD浓度很 高，色度高，成分通常含难生物降解有毒物质，如芳香族卤化 物、芳香族硝基化合物、联苯等，且水质变化大，较难处理。 废水中的萘系、蒽系及酚类偶氮染料对环境影响极大,可生物 积累,具有“三致”效应[5]。单一的生化工艺对COD和色度的 去除效率较低。近几年的研究表明[2,4]，光催化技术中的羟基 自由基的强氧化能力，能氧化破坏一系列有机污染物，包括难 降解有机物，增加废水的可生化性。因此，光催化-生化耦合 工艺能够解决单一处理工艺的不足，极大的提高了COD和色 度的去除率。Li等[5-6]采用间歇排放延时曝气生物反应器与TiO2光催化 反应器组成联合系统处理合成的染料废水，其COD值高达 3000 mg/L。先采用生化工艺降解了废水中的易生物降解的有 机染料后，再利用光催化技术将废水中难生物降解的物质彻底 去除。废水经该生化-光催化耦合工艺处理后，COD、BOD的 去除率达95%以上。同时表明，该系统具有很高的抗冲击负 荷及处理高浓度印染废水的能力。