印染行业每年产生大量印染废水,其排放量占总工业废水排放量的 35%,且废水中含有大量染料、浆料、表面活性剂、碱剂等复杂成分,具有色度大、有机物浓度高、碱性强、水质水量变化大等特点[1],是极难处理的工业废水之一.常规的水处理方法已不能满足处理需求,为此,必须研发高效新型的水处理技术,这也是水处理的难点之一.
高级氧化技术是由 Glaze 等[2]首次提出,其本质是羟基自由基(·OH)通过电子转移、亲电加成、脱氢反应等途径使水中的各种污染物矿化,使有害物质降解为CO2、H2O 和其他无害物质,或将其转化为低毒易生物降解的中间产物高级氧化技术包括湿式氧化法、超声波氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法、电化学氧化法等.其最大特点是:使用范围广、处理效率高、反应迅速和二次污染小,能使许多结构稳定、甚至很难被生物降解的有机物转化为无毒无害可生物降解的低分子物质,故在印染废水的深度处理中有较好的应用前景.
1 湿式氧化技术
湿式氧化法是在高温(125~320 ℃)、高压(0.5~20MPa)条件下,在液相中,用氧气或空气作为氧化剂,氧化水中溶解态或悬浮态有机物的一种处理方法.湿式氧化法处理含有难生物降解有机物的废水,既可将有机物最终氧化成CO2和H2O,大幅降低COD,也可提高废水的BOD/COD值,改善废水的可生化性.
湿式氧化技术(WAO)最初是由美国Zimmerman[3]在 1944 年提出来的,并于 1958 年首次用于处理造纸黑液废水,COD 去除率达 90%以上.Joglekar[4]认为,该法主要用于处理特殊的有机工业废水.经过几十年的研究与开发,目前国际上已成功将湿式氧化法应用于多种工业废水(包括印染废水)的处理.
我国自 20 世纪 80 年代以来对湿式氧化法开始了研究.刘刚[5]用湿式空气氧化法处理印染废水,既可去除部分有机污染物,又可提高其生化降解性.Lei等[6]采用 WAO 法对香港工厂实际排放的印染废水进行处理,在催化剂作用下,COD、TOC 的去除率达 80%~90%.苏宏等[7]
用炭黑吸附-湿式氧化处理染料废水,COD 去除率达 87%,色度去除率达 99%.周书天等[8]采用湿式过氧化氢技术处理难生化降解的甲基橙,COD和色度去除率分别达到 85%和 99%.袁芳等[9]以 H2O2为氧化剂,采用 WAO 法处理高浓度印染废水,在酸性条件下反应 40~60 min,COD 去除率>80%,色度去除率>90%.
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