高級氧化技術在難降解工業廢水處理中的應用研究進展

发布时间:2019-03-20 14:11                

高級氧化技術在难降解

工業廢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業廢水,其中来自造纸、医药、石化、油气开采等行业这类工業廢水具有成分复杂、高COD、高含盐量、有毒含量高和难降解的特点。此类难降解工業廢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。目前难降解工業廢水已成为国内外水处理领域的一大研究热点及难题。

1 高級氧化技術研究现状

高級氧化技術是在结合现代光、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 年代发展起来的高級氧化技術,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,在浓盐廢水處理方面具有良好的发展前景。

2 高級氧化技術在难降解工業廢水处理中的应用

2. 1 高級氧化技術在制药廢水處理中的应用

高級氧化技術在難降解工業廢水處理中的應用研究進展

高級氧化技術在難降解工業廢水處理中的應用研究進展

张红艳采用湿式氧化技术对某农药厂的高盐度、难降解的农药廢水處理工艺进行了改进,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 高級氧化技術在石化廢水處理中的应用

石化工業廢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。目前国内石化工業廢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%。

高級氧化技術在難降解工業廢水處理中的應用研究進展

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。

高級氧化技術在難降解工業廢水處理中的應用研究進展

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%

高級氧化技術在難降解工業廢水處理中的應用研究進展

2. 3 高級氧化技術在油气开采廢水處理中的应用

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

高級氧化技術具有氧化能力强、氧化过程无选择性等特点,在难降解工業廢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級氧化技術,不断提高各种高級氧化技術系统的效率并降低成本,另外将高級氧化技術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業廢水处理的研究方向。

近期會議推薦:

工業廢水高级氧化新技术、新设备”發展論壇

會議背景

各有關單位:

生態環境部、國家發展改革委近日聯合印發《長江保護修複攻堅戰行動計劃》(簡稱《行動計劃》)。《行動計劃》提出,到2020年底,長江流域水質優良(達到或優于Ⅲ類)的國控斷面比例達到85%以上,喪失使用功能(劣于Ⅴ類)的國控斷面比例低于2%;長江經濟帶地級及以上城市建成區黑臭水體控制比例達90%以上;地級及以上城市集中式飲用水水源水質達到或優于Ⅲ類比例高于97%。

生态环境部发布有关工业污染物排放新标准后,传统工業廢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《水汙染防治行动计划》(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級氧化技術,解决工業廢水汙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—“工業廢水高级氧化新技术、新设备”發展論壇。本次研讨会将围绕近年来“工業廢水高級氧化技術”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“工業廢水高級氧化技術”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。

同時征集《綠葉》雜志理事會常務理事單位、理事單位、會員單位(《綠葉》雜志由生態環境部主管、中國環境文化促進會主辦,《綠葉》理事會由社會各界關心支持中國環保事業發展、並在各自領域做出突出成績的機關、企事業單位和社會各界人士組成)。工業環保網提供媒體支持。

會議內容

(一)基礎理論

1.高級氧化技術基本原理剖析和发展前景展望。

2.高級氧化技術处理工艺废水的影响因素和关键性参数;

3.均相Fenton和類Fenton技術解析;

4.催化臭氧氧化機理剖析及其技術研究進展;

5.電催化氧化技術原理及相關電極開發;

6.过硫酸盐高級氧化技術新进展;

7.光催化氧化技術的研究現狀及發展趨勢;

8.紫外/氧化剂的高級氧化技術研究现状及发展趋势;

9.催化濕式氧化法及其催化劑的研究進展;

10.超臨界水氧化技術特征、特點及工程適用性;

11.超声高級氧化技術应用前景。

(二)工藝開發與工程

1.工業廢水高级氧化预处理工艺及效果;

2.高級氧化技術在工業廢水处理中的应用;

3.高級氧化處理技術難點和關鍵性技術解析;

4.高級氧化技術在垃圾渗滤液处理中的应用和典型案例;

5.廢水高級氧化深度處理工藝進展及典型應用案例;

6.高級氧化處理與其他技術的組合工藝”

7.含油工業廢水高级氧化过程处理技术;

8.高級氧化處理汙泥脫水技術及案例分析;

9.纺织工業廢水高级氧化深度处理研究进展;

10.污染土壤修复中高級氧化技術的应用进展;

11.高級氧化技術其他污染治理领域的应用和前景分析;?

12.高級氧化催化劑的類型和影響因素;

13.高級氧化技術反应器的开发及经验分享;

會議備注

會議時間/地點:

時間:2019年4月12日-14日

地點:南京市

會議費用:

會務費:2800元/人

(含籌辦費、場地費、專家費、午餐、會刊等);

住宿統一安排,費用自理;

會議協辦、企業演講、論文封面、插頁等相關情況請咨詢會務組。

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