在焦化廢水處理中運(yùn)用高檔氧化技能
  

  高檔氧化技能，運(yùn)用反響體系中發(fā)作的活性極強(qiáng)的羥基清閑基來進(jìn)攻有機(jī)污染物分子，畢竟將有機(jī)污染物氧化為CO2和H2O以及其他無毒的小分子酸，是綠色環(huán)保、高效的油漆廢水處理技能。現(xiàn)在，高檔氧化技能首要有化學(xué)氧化、光化學(xué)氧化、光催化氧化、濕式催化氧化等。因?yàn)锳OPs具有氧化性強(qiáng)、操作條件易于控制的利益，近年來引起越來越多的重視。
  鋼鐵行業(yè)中有許多難處理的工業(yè)廢水，尤其是焦化廢水，含有許多有毒有害、難降解的高濃度有機(jī)物，具有成分雜亂、水質(zhì)水量改變大等特征，焦化廢水的處理日益引起人們的重視。現(xiàn)在，焦化廢水的處理首要是傳統(tǒng)的生物處理法、絮凝混凝法、吸附法等。焦化廢水可生化性差，需求許多稀釋后再進(jìn)行生化處理，并且存在生化出水后COD（化學(xué)需氧量）和氨氮量很難一起合格的問題，需求再進(jìn)行深度處理。而一些深度處理技能處理費(fèi)用高，對(duì)一些有毒有害物質(zhì)也很難做到徹底降解，并簡略發(fā)作二次污染。依據(jù)現(xiàn)在焦化廢水的處理現(xiàn)狀，研討高效環(huán)保的處理技能是十分必要的。
  
高檔氧化技能的利與弊
  化學(xué)氧化法。該法是用化學(xué)氧化劑將液態(tài)或氣態(tài)的無機(jī)物或有機(jī)物轉(zhuǎn)化成微毒物、無毒物，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化成易別離形狀。水處理范疇中常用涂裝廢水處理設(shè)備的氧化劑為臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀等。在噴漆廢水處理設(shè)備工藝中，臭氧和過氧化氫的運(yùn)用最為常見。
  現(xiàn)在，世界上已經(jīng)有許多國家運(yùn)用臭氧消毒，特別是歐洲在自來水廠水處理中多選用臭氧。在臭氧氧化體系中參加固體催化劑，如具有較大外表積的活性炭等，臭氧、活性炭一起運(yùn)用，起到催化效果，并可以吸附臭氧氧化后的小分子產(chǎn)品，兩者聯(lián)合添加溶液中的OH-，具有協(xié)同效果然后發(fā)作更多的羥基清閑基。
  過氧化氫是一種強(qiáng)氧化劑，在油漆廢水處理設(shè)備中堿性溶液中氧化反響很快，不會(huì)給反響溶液帶來雜質(zhì)離子，因而被很好地運(yùn)用于多種有機(jī)或無機(jī)污染物的處理。過氧化氫用于去除工業(yè)廢水中的COD已經(jīng)有很長時(shí)刻，盡管運(yùn)用水性油漆廢水處理設(shè)備的化學(xué)氧化法處理廢水的價(jià)格比一般的物理和生物辦法高，但這種辦法具有其他處理辦法不行代替的效果，比方有毒有害或不行生物降解廢水的預(yù)消化、高濃度/低流量廢水的預(yù)處理等。獨(dú)自運(yùn)用過氧化氫降解高濃度的安穩(wěn)型難降解化合物的效果并不好，可以經(jīng)過運(yùn)用油漆廢氣處理設(shè)備的過渡金屬鹽類進(jìn)行改善，最常見的辦法是運(yùn)用鐵鹽來激活，即芬頓試劑法。
  可溶性亞鐵鹽和過氧化氫按必定的份額混合所組成的芬頓試劑，能氧化許多有機(jī)分子，且體系不需高溫高壓。試劑中的Fe2+能引發(fā)并促進(jìn)過氧化氫的分化，然后發(fā)作羥基清閑基。一些有毒有害物質(zhì)如苯酚、氯酚、氯苯和硝基酚等也能被芬頓試劑和類芬頓試劑所氧化。
  過氧化氫與臭氧聯(lián)合、過氧化氫與紫外線聯(lián)合等辦法稱為類芬頓技能，其原理根柢與芬頓技能相同。
  光化學(xué)氧化法。該法是在光效果下進(jìn)行的化學(xué)反響，需求分子吸收特定波長的電磁輻射，受激起發(fā)作分子激起態(tài)，之后才發(fā)作化學(xué)改變到另一個(gè)安穩(wěn)的狀況，或許變成引發(fā)熱反響的中心產(chǎn)品。單純紫外光輻射的分化效果較弱，經(jīng)過向紫外光氧化法中引進(jìn)適量的氧化劑（如H2O2、O3等），可以顯著優(yōu)化廢水的處理效果和加速降解速率。廢漆處理設(shè)備中有機(jī)物的光降解有直接光降解和直接光降解兩個(gè)途徑，前者是指有機(jī)物分子吸收光能后呈激起態(tài)與周圍環(huán)境中的物質(zhì)直接進(jìn)行反響；后者是指有機(jī)物環(huán)境中存在的某些物質(zhì)吸收光能呈激起態(tài)，再誘導(dǎo)有機(jī)物、污染物反響的進(jìn)程。其間，直接光降解有機(jī)物更為重要。
  光化學(xué)氧化法中可以運(yùn)用的波長規(guī)劃是200nm~700nm，即紫外光與可見光規(guī)劃。光化學(xué)氧化在大氣污染處理和廢水處理方面都有運(yùn)用，其依據(jù)氧化劑品種不同可分為UV/O3、UV/H2O2、UV/Fenton等體系。不論哪個(gè)體系，光化學(xué)反響一般都是經(jīng)過發(fā)作羥基清閑基來對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解。
  如UV/O3體系，液相臭氧在紫外光輻射下會(huì)分化發(fā)作羥基清閑基，紫外線吸收率在253.7nm處抵達(dá)最大，可將大多數(shù)有機(jī)物氧化成CO2和水，用于處理工業(yè)廢水中的鐵氰酸鹽，有機(jī)化合物，氮基酸，醇類，農(nóng)藥，含氮、硫或磷的有機(jī)化合物，以及氯代有機(jī)物等污染物。
  光催化氧化法。該法是光催化劑（也稱光觸媒）在特定波長光源的照射下發(fā)作催化效果，使周圍的水分子和氧氣激起構(gòu)成極具活性的·OH-和·O2清閑離子基。光催化氧化技能運(yùn)用的催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和Fe3O4等。
  TiO2是最常用的催化劑，在廢漆水處理設(shè)備中反響，TiO2的光催化活性首要受晶相、晶粒規(guī)范和比外表積的影響。當(dāng)晶相斷定后，晶粒規(guī)范和比外表積成為TiO2在光催化效果中的重要因素，粒徑越小，光生電子和空穴懈怠的時(shí)刻越短，比外表積越大越能有效地吸附水中的污染物質(zhì)，行進(jìn)光催化功用。當(dāng)催化劑顆粒規(guī)范抵達(dá)納米級(jí)時(shí)，還可以發(fā)作量子效應(yīng)行進(jìn)光吸收率和運(yùn)用率，這是現(xiàn)在催化劑研討的一個(gè)重要方向。
  光催化氧化具有無毒、操作條件簡略的特征，紫外光、模仿太陽光和日光均可作為光源，并且可以運(yùn)用廢漆水處理設(shè)備作為催化促進(jìn)，活性高、安穩(wěn)性好，能使有機(jī)污染物徹底降解，無二次污染。近年來，為充分運(yùn)用天然光降解各類污染物，人們?cè)谛羞M(jìn)催化活性和擴(kuò)展激起光波長規(guī)劃等方面做了許多的作業(yè)，又稱為催化劑的外表潤飾。對(duì)TiO2進(jìn)行過渡金屬摻雜，貴金屬堆積可以構(gòu)成新的潤飾能級(jí)，然后拓寬了其光照顧規(guī)劃，對(duì)其進(jìn)行光敏化等改性處理可行進(jìn)光催化功用。
  光催化氧化運(yùn)用范疇首要有染料廢水、高濃度有機(jī)廢水的處理，以及在飲用水深度處理階段去除難降解的微污染物質(zhì)。一般狀況下，TiO2光催化氧化多在紫外光的波長規(guī)劃內(nèi)才調(diào)進(jìn)行，約束了光催化技能的推行運(yùn)用。此外，光催化氧化反響器的開發(fā)還不老到，很難做到大規(guī)劃處理。
  濕式氧化法。該法是在高溫、高壓下，使用氧化劑將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，然后去除污染物的一種高檔氧化辦法。該辦法具有適用范圍廣，處理功率高，很少有二次污染，氧化速率快，可回收能量和有用物料等特色。在日本和美國，此類辦法己有工程使用，歸于前沿技能，發(fā)展前景寬廣?？墒谴朔ㄒ泊嬖趩栴}，那就是濕式氧化一般要求在高溫高壓的條件下進(jìn)行，其中心產(chǎn)品往往為有機(jī)酸，對(duì)設(shè)備資料要求很高，處理催化劑貴重，并只適于小流量高濃度的廢水。
  濕式氧化法包含兩品種型：次臨界水氧化和超臨界水氧化。超臨界水氧化技能，是指水在超臨界條件下氧化處理有機(jī)污染物的一種新式、高效的廢物處理技能。在必定溫度、壓力下，簡直一切有機(jī)物在很短時(shí)刻內(nèi)都可徹底氧化分化，大大縮短了廢水處理的時(shí)刻，處理設(shè)備全封閉，節(jié)省空間且無二次污染。
  在超臨界狀態(tài)下的水，鹽的溶解度顯著下降，而有機(jī)物溶解度顯著增大，如苯、己烷、N2、O2等可與水徹底互溶，使其密度、黏度和擴(kuò)散系數(shù)發(fā)作變化。擴(kuò)散系數(shù)隨密度添加而減小，因?yàn)闈袷窖趸寄苓x用較高的溫度和壓力，使水的密度減小，擴(kuò)散系數(shù)變大，傳質(zhì)速度劇增。
  濕式氧化使用范疇主要有農(nóng)藥廢水的處理、含酚廢水處理、印染廢水和污泥處理等。上述廢水經(jīng)濕式氧化處理后，毒性大大下降，可生化性也得到進(jìn)步，再輔以生化處理，可完成廢水的合格排放。
  高檔氧化技能可將有機(jī)污染物礦化成二氧化碳和水，是環(huán)境友好型工藝，但其降解污染物時(shí)處理本錢過高是限制其推行的“瓶頸”。在我國高檔氧化技能中除少數(shù)如芬頓法、臭氧氧化技能等已在實(shí)踐水處理中有所使用，其他還多處于實(shí)驗(yàn)室研討或小型實(shí)驗(yàn)階段。只要處理了高檔氧化技能出資處理本錢高、設(shè)備腐蝕嚴(yán)峻、處理水量小等缺陷，才干加速其在實(shí)踐工業(yè)中的使用。高檔氧化技能的發(fā)展方向可總結(jié)為以下幾點(diǎn)：
  一是部分技能例如光催化氧化技能、臭氧氧化技能可以進(jìn)步廢水的可生化性，但獨(dú)自處理焦化廢水難度大、本錢高，可將其與生化技能結(jié)合，下降焦化廢水的生物毒性，進(jìn)步可生化性，再選用低耗高效的生化法進(jìn)行處理。
  二是濕式催化氧化、超臨界水氧化等技能對(duì)設(shè)備要求高，處理本錢高，可針對(duì)反響器原料和低價(jià)催化劑進(jìn)行專項(xiàng)研制。在焦化廢水處理中，難處理的廢水如剩下氨水不要混入其他廢水中，添加其廢水量，進(jìn)而選用上述高檔氧化劑進(jìn)行處理。
  三是規(guī)劃結(jié)構(gòu)簡略、功率高、能使用自然光并可長時(shí)間安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的反響器，進(jìn)步光