高级氧化技术在难降解工业废水处理中的应用研究进展

发布时间:2019-03-20 14:11                

高级氧化技术在难降解

工业废水处理中的应用研究进展

随着工业的发展,在工业生产过程中产生大量的工业废水,其中来自造纸、医药、石化、油气开采等行业这类工业废水具有成分复杂、高COD、高含盐量、有毒含量高和难降解的特点。此类难降解工业废水若不经过处理而直接排放,会污染地表水、地下水、土壤和耕地,影响植物及微生物的正常生长,从而影响人类的身体健康。目前难降解工业废水已成为国内外水处理领域的一大研究热点及难题。

1 高级氧化技术研究现状

高级氧化技术是在结合现代光、电、声、磁、材料等相近学科的基础上,对传统水处理技术中的化学氧化方法进行改革而形成的一种新的技术方法。高级氧化方法主要包括Fenton 氧化法、电化学氧化法、光催化氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法、臭氧催化氧化法等。

Fenton 氧化技术是利用H2O2在Fe2 + 的催化氧化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基( ˙OH) ,˙OH 可以与大多有机物反应使其降解,Fenton 试剂作为一种强氧化剂用于去除废水中的有机污染物具有明显的优点,近年来Fenton 氧化技术在处理可生物降解有机物方面也取得了很大的进展。湿式氧化技术是从20 世纪50 年代发展起来的高级氧化技术,国内对湿式氧化技术的研究相对较晚。该技术适用于浓度高、处理量小、有毒有害,并且采用生化法处理效果不显著的难降解有机废水的处理。

臭氧催化氧化是一种高级催化氧化技术,在催化剂的作用下,能够加大水中臭氧溶解量,加强臭氧的氧化能力,进而提高氧化效率,对有机物有很好的去除效果。生物法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。通过人为的创造适于微生物生存和繁殖的环境,使之大量繁殖,以提高其氧化分解有机物的效率。根据使用微生物的种类,可分为好氧法、厌氧法和生物酶法等。生物法可以作为臭氧催化氧化的后续工艺,但在实验过程中与臭氧催化氧化部分同时进行。臭氧催化氧化- 生物法因其成本低,易实现,效果好,在浓盐废水处理方面具有良好的发展前景。

2 高级氧化技术在难降解工业废水处理中的应用

2. 1 高级氧化技术在制药废水处理中的应用

高级氧化技术在难降解工业废水处理中的应用研究进展

高级氧化技术在难降解工业废水处理中的应用研究进展

张红艳采用湿式氧化技术对某农药厂的高盐度、难降解的农药废水处理工艺进行了改进,研究结果表明,当反应温度280℃、氧分压4. 2MPa、反应液初始pH 值2. 0、反应时间2. 5h,废水中的COD 去除率高达98%、色度去除率高达99%。与原工艺比较,COD 去除率提高了23%,处理效果有了明显的提高。湿式氧化处理技术具有很好的COD 去除效果,同时具有显著的脱色作用,而且不会造成二次污染,适用于农药废水的处理。

2. 2 高级氧化技术在石化废水处理中的应用

石化工业废水具有污染物含量变化大、毒性大、成份非常复杂等特点。因此对不同种类的石化废水往往需要综合几种不同的处理技术对其进行处理才能达到理想的处理效果。目前国内石化工业废水处理设施大多难以满足当前环保排放标准的要求,急需对处理工艺进行升级改造。

易斌采用活性炭吸附+ Fenton 氧化工艺对某化工生产车间的高盐有机废水进行处理,研究结果表明,单独采用活性炭吸附后,废水COD 的去除率最大为47. 5%,经过活性吸附+ Fenton 氧化工艺联合处理后,废水COD由13 650 mg /L 降低至560mg /L,去除率达到95. 9%。

高级氧化技术在难降解工业废水处理中的应用研究进展

采用此工艺再生活性炭可以将其吸附性能再生至原有水平,活性炭再生率可达100. 5%,再生费用约为1800元/吨,比新购置活性炭的价格低很多,同时可以降低此类有机废水的处理费用,因此采用活性炭吸附+ Fenton氧化工艺可以用于此类高盐有机废水的处理。

高级氧化技术在难降解工业废水处理中的应用研究进展

龚小芝等采用缺氧+ 好氧+ 催化臭氧氧化工艺处理某石化厂的含盐废水,在进水COD 为200 ~350mg /L 的条件下,经过生化处理后的出水COD 稳定在50 ~ 60mg /L,COD 去除率稳定在75%。在生化出水为54mg /L 的条件下,经过连续催化臭氧氧化处理后,出水COD 稳定在20mg /L 以下,COD 去除率大于70%

高级氧化技术在难降解工业废水处理中的应用研究进展

2. 3 高级氧化技术在油气开采废水处理中的应用

油气开采废水主要由油气井采出水和钻井废水组成,油气井采出水是伴随石油、天然气被采出的废水,钻井废水是在油气井钻探开采过程中所产生的污水。油气废水是一种高含盐含油的特殊废水,该类废水含有大量的油类、矿物质、氯离子,重金属、高分子有机化学物等,因此难以处理。旺迎春采用酸析+ Fenton 氧化+ 活性炭吸附组合工艺处理川西某气井采气废水,研究结果表明,在最佳实验条件下( pH = 1、H2O2 /COD = 7、n( H2O2 /Fe2 + ) = 3、反应时间= 2h) ,COD、SS、油类物质、色度的去除率分别为81%、99%、95%、99%,酸析+ Fenton 氧化+ 活性炭吸附组合工艺对采气废水的处理效果显著,处理后出水澄清。综合考虑处理效果和经济性,将芬顿试剂、吸附材料分批次添加以提高反应效率,COD 去除效果显著提高,在最佳工艺条件下,处理后的COD 小于100mg /L,达到《污水综合排放标准》一级标准。经测算,采用此工艺处理此废水运行成本为19. 64 ~34. 88 元/吨。

3 结论与展望

高级氧化技术具有氧化能力强、氧化过程无选择性等特点,在难降解工业废水处理中的具有良好的应用前景,但还需要通过优化组合高级氧化技术,不断提高各种高级氧化技术系统的效率并降低成本,另外将高级氧化技术与传统的生化处理技术联合运用,以达到处理效果与经济成本的最优化将是未来难处理工业废水处理的研究方向。

近期会议推荐:

工业废水高级氧化新技术、新设备”发展论坛

会议背景

各有关单位:

生态环境部、国家发展改革委近日联合印发《长江保护修复攻坚战行动计划》(简称《行动计划》)。《行动计划》提出,到2020年底,长江流域水质优良(达到或优于Ⅲ类)的国控断面比例达到85%以上,丧失使用功能(劣于Ⅴ类)的国控断面比例低于2%;长江经济带地级及以上城市建成区黑臭水体控制比例达90%以上;地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例高于97%。

生态环境部发布有关工业污染物排放新标准后,传统工业废水处理技术已难以适应当前环境的排放要求。各地政府也对污染企业在污染物排放、供水等指标都制定了更为严厉的标准,污水处理和节水技术便成为了一些企业在领域内生存的关键。为贯彻落实《水污染防治行动计划》(以下简称《水十条》),深入探讨新形势下企业面临的相关问题和挑战,大力普及工程实用的高级氧化技术,解决工业废水污染控制的技术瓶颈问题,我会将在4月12-14日南京召开“美丽中国”企业绿色发展系列专题研讨活动内容之—“工业废水高级氧化新技术、新设备”发展论坛。本次研讨会将围绕近年来“工业废水高级氧化技术”的理论研究进展和工程应用案例,全面、系统、深入地进行讲解与剖析,同时针对多个行业应用“工业废水高级氧化技术”过程中产生的热点、难点和盲点问题,开展广泛地互动与交流,并倡导学问并重,积极营造创新分享的企业环境文化,努力为科研成果转化和新技术传播发挥桥梁和纽带作用。

同时征集《绿叶》杂志理事会常务理事单位、理事单位、会员单位(《绿叶》杂志由生态环境部主管、中国环境文化促进会主办,《绿叶》理事会由社会各界关心支持中国环保事业发展、并在各自领域做出突出成绩的机关、企事业单位和社会各界人士组成)。工业环保网提供媒体支持。

会议内容

(一)基础理论

1.高级氧化技术基本原理剖析和发展前景展望。

2.高级氧化技术处理工艺废水的影响因素和关键性参数;

3.均相Fenton和类Fenton技术解析;

4.催化臭氧氧化机理剖析及其技术研究进展;

5.电催化氧化技术原理及相关电极开发;

6.过硫酸盐高级氧化技术新进展;

7.光催化氧化技术的研究现状及发展趋势;

8.紫外/氧化剂的高级氧化技术研究现状及发展趋势;

9.催化湿式氧化法及其催化剂的研究进展;

10.超临界水氧化技术特征、特点及工程适用性;

11.超声高级氧化技术应用前景。

(二)工艺开发与工程

1.工业废水高级氧化预处理工艺及效果;

2.高级氧化技术在工业废水处理中的应用;

3.高级氧化处理技术难点和关键性技术解析;

4.高级氧化技术在垃圾渗滤液处理中的应用和典型案例;

5.废水高级氧化深度处理工艺进展及典型应用案例;

6.高级氧化处理与其他技术的组合工艺”

7.含油工业废水高级氧化过程处理技术;

8.高级氧化处理污泥脱水技术及案例分析;

9.纺织工业废水高级氧化深度处理研究进展;

10.污染土壤修复中高级氧化技术的应用进展;

11.高级氧化技术其他污染治理领域的应用和前景分析; 

12.高级氧化催化剂的类型和影响因素;

13.高级氧化技术反应器的开发及经验分享;

会议备注

会议时间/地点:

时间:2019年4月12日-14日

地点:南京市

会议费用:

会务费:2800元/人

(含筹办费、场地费、专家费、午餐、会刊等);

住宿统一安排,费用自理;

会议协办、企业演讲、论文封面、插页等相关情况请咨询会务组。

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