高濃度有機廢水處理的化學處理技術是應用化學原理和化學作用將廢水中的污染物成分轉化為無害物質, 使廢水得到凈化的方法。化學氧化法分為兩大類,一類是在常溫常壓下利用強氧化劑(如過氧化氫、高錳酸鉀、次氯酸鹽、臭氧等) 將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水;另一類是在高溫高壓下分解廢水中有機物,包括超臨界水氧化和濕空氣氧化工藝,所用的氧化劑通常為氧氣或過氧化氫,一般采用催化劑降低反應條件,加快反應速率。化學氧化法反應速度快、控制簡單,但成本較高,通常難以將難降解的有機物一步氧化到無機物質,而且目前對中間產物的控制的研究較少。該技術在工業污水處理中也常常作為生化處理的預處理方法使用。其主要的方法有焚燒法、Fenton氧化法、臭氧氧化法、電化學氧化法等。

1、焚燒法

高濃度有機廢水處理的焚燒法利用燃料油、煤等助燃劑將有機廢水單獨或者和其他廢物混合燃燒,焚燒爐可采用各種爐型。效率高,速度快,可以一步將有害廢水中有機物徹底轉化為二氧化碳和水。但設備投資大,處理成本高,除某些特殊廢水(如醫院廢水)以外難以采用。

2、Fenton氧化法

Fenton試劑具有很強的氧化能力,因此Fenton氧化法在處理廢水有機物過程中發揮了巨大的作用。但由于體系中含有大量的Fe²⁺離子,H₂O₂的利用率不高,使有機物降解不完全。后來,人們對傳統的Fenton氧化法進行了改進。如光助反應就是在反應體系中輔以紫外線和可見光,在低濃度亞鐵離子、理論雙氧水加入量、紫外線和可見光的汞燈的照射下,反應0.5h ,溶解性有機碳去除率高達90%。

3、臭氧氧化法

臭氧在水處理方面具有氧化能力強,反應速度快,不產生污泥,無二次污染等特點,在去除合成洗滌劑以及降低水中的BOD、COD等方面都具有特殊的效果。臭氧對難降解有機物的氧化通常是使其環狀分子的部分環或長鏈分子部分斷裂,從而使大分子物質變成小分子物質,生成易于生化降解的物質,提高廢水的可生化性。臭氧氧化技術在難生物降解有機廢水處理過程中常作為預處理。研究發現,臭氧氧化法對多數染料能取得很好的脫色效果,但對硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差。

4、電化學氧化法

高濃度有機廢水處理的電化學氧化又稱電化學燃燒,它是在電極表面的電氧化作用下或由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。電化學氧化分為直接電化學氧化和間接電化學氧化。直接電化學氧化是使難降解有機物在電極表面發生氧化還原反應。目前,已證實對氯苯酚、五氯化酚均可在陽極上徹底分解。電化學處理含氯有機物的有效性,并成功地利用PbO₂/聚吡咯復合電極去除廢水中的氯離子。陰極還原過程已被用于一氯乙烷、三氯乙烷和芳香氯化物等的脫氯處理。間接電化學氧化就是利用電化學反應產生氧化劑或還原劑使污染物降解的一種方法。采用電解生成次氯酸鹽氧化劑,可氧化去除氨氮及難降解的有機污染物。

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