新型涂装废水处理技术――臭氧氧化技术


      臭氧(O 3 )是一种非常具有选择性的氧化剂,近年来在废水处理和净化中受到越来越多的关注。臭氧具有 2 种氧化机制,即通过形成羟基自由基直接攻击或间接攻击臭氧分子。pH 值是一个确定臭氧效率的重要因素,因为它可以改变反应的动力学和途径。在低 pH 值条件下,直接氧化占主导地位,并且具有选择性,而在其他条件下,主要是间接氧化。•OH 的形成和相关的自由基反应非常复杂,并受到许多物质的影响。在水中 O 3 生成•OH 主要有以下 3种途径:(1)O 3 在碱性条件下分解生成•OH;(2)O 3在紫外光的作用下生成•OH;(3) O 3 在金属催化剂的催化作用下生成•OH。臭氧的化学性质极不稳定,在空气和水中会慢慢分解成氧气,尤其在非纯水中,分解速度以 min 计算,并且臭氧氧化存在有强选择性,分解有机物不彻底问题。

       Fenton 试剂技术的氧化机理是由于在酸性条件下 H 2 O 2 被催化分解而产生高活性的•OH,进而引发和传递自由基链反应,加快有机污染物的氧化。将紫外光(UV)、氧气等引入 Fenton 试剂,可以增强氧化能力。这种改进了的 Fenton 试剂称为类 Fenton试剂,如 H 2 O 2 /Fe 2+ /UV、H 2 O 2 /Fe 2+ /O 2 、H 2 O 2 /Fe 2+ /UV/O 2 等系列试剂。韩勇刚等以喷漆废水为处理目标,研究了首先采用 Fenton 法和 Fenton 法进行预处理,后续采用 SBR 工艺进行处理这 2 种处理工艺对喷漆废水的处理效果。实验还考察了 UV 对实验效果的影响,实验结果表明:Fenton 作为生物处理的预处理相对于单独的 Fenton 处理方法有出水稳定,处理成本低的特点;针对不同的 Fenton 试剂投加量,UV 能够在不同程度上提高 COD Cr 的去除率。Carlos L 等研究了 Fenton 试剂去除废水中硝基苯的反应机理和过程。他们在不同的实验条件下用 Fenton 试剂对硝基苯进行热解,然后用各种检测方法对反应产物进行检测。苯酚类降解产物的形成过程可以用 1 个假设来解释,这种理论认为在开始阶段羟基自由基加成到了苯环上。该文对初级反应的机制和反应的动力学过程进行了讨论。研究表明:在不同的反应条件下会有不同的反应产物。