含PVA 退浆废水的处理技术

膜分离技术是一种清洁生产技术,具有很好的环境和经济效益,但我国膜技术应用水平与世界先进水平尚有差距,急需开发高效分离膜和大型膜组器件.目前各种膜的性能尚不稳定,膜孔易堵塞,膜系统成本高,使用寿命短.故如何选取合适的膜、提高膜的性能、控制膜污染并降低成本是此法被广泛推行的关键.

1.2 高级氧化技术

高级氧化技术简称AOPs,其原理是运用电、光辐射、催化剂等在反应中产生活性极强的自由基(如羟基自由基·OH),通过自由基与有机化合物之间的加成、取代、电子转移、断键等,使水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质,甚至直接降解成CO2和H2O,接近完全矿化,从而使有机污水的CODCr值大大降低,其对水中高稳定性、难降解的有机污染物尤为有效.高级氧化技术主要包括光催化氧化法、Fenton 类氧化法、超临界水氧化法等[11-12],现已逐渐成为水处理技术研究的热点.

1.2.1 Fenton 类氧化法

Fenton 试剂由亚铁盐和H2O2组成,在酸性条件(pH=4~5)、Fe2+的催化作用下,H2O2分解产生·OH,·OH直接与废水中的污染物反应,将其降解为CO2、H2O 和无害物.由于H2O2分解机理与Fenton 试剂相似,故把UV+H2O2、UV+Fe2++H2O2、H2O2+Fe2++O2、H2O2+UV+O2、H2O2+Fe2++UV+O2等统称为类Fenton 试剂.

雷乐成[13]在0.75 L 环流式光化学氧化反应器中采用光助Fenton 高级氧化技术对纺织印染PVA 退浆废水进行研究,结果表明:在Fenton 反应体系中辅以紫外和可见光辐射,其光助Fenton 氧化效率有极大的提高.在低浓度亚铁离子、理论双氧水用量、中压紫外和可见光汞灯的辐射条件下,反应0.5 h,PVA 去除率高达90%.曹扬[14]采用Fenton 法对PVA 进行预处理,结果表明:当溶液初始pH 为4.0、H2O2/CODCr(质量浓度比)为1.5、40 ℃反应30 min 时,CODCr去除率>80%,BOD5/CODCr由0.1 左右增加到0.7,经活性污泥法处理后,CODCr去除率由未经预处理时的2%提高到约88%.杨伟坡[15]研究了3 种高级氧化法(UV/H2O2、UV/TiO2、Nafion-Fe2+/H2O2)对含PVA溶液的氧化降解,其降解效果依次为:UV/H2O2>Nafion-Fe2+/H2O2>UV/TiO2. 在H2O2浓度为2.95 mmoL/L 时,UV/H2O2在14 min 内就能使PVA 的去除率达到98%;在65 ℃和75 ℃下,经UV/H2O2处理的纯棉织物PVA 退浆率分别达到70.16%和95.65%;UV/H2O2可以促进PVA 从纯棉织物上的脱附,对PVA 有较高的降解效果,使退浆废水的生化处理难度明显降低.但H2O2在运输中易分解,导致氧化效率降低,处理成本较高,使Fenton 类氧化法的应用受到了一定的限制.

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