黎斌
(海南金海漿紙業(yè)有限公司海南儋州578101)
我國改革開放以來經(jīng)濟發(fā)展迅速,各種工業(yè)紛紛建立工廠,污染日益嚴重。尤其是造紙廠排放的污水,如果不經(jīng)過處理就排放,極大的污染了環(huán)境。造紙廢水幾乎源源不斷的排出,其中的成分又比較復雜,幾乎都是能造成污染的物質(zhì),而且其中的有機物很難降解,比如木質(zhì)素和單糖類有機物,這類物質(zhì)排放到外界會引起很嚴重的污染。物理法和生化法等在造紙廢水的處理中屬于比較常見的傳統(tǒng)的方法,但是應用效果并不好。這些方法都需要高投入,并且處理后還可能產(chǎn)生其他污染,形成二次污染,因此一些造紙廠不愿意投入高成本受到低效果,逃避污水處理,給環(huán)境造成了更大的污染。
利用高級氧化技術(shù)處理造紙廢水在國外已經(jīng)有了相當程度的研究,我國廢水排放量居世界前列,應用高級氧化技術(shù)進行造紙廢水的處理很有必要。高級氧化技術(shù)有自己獨特的優(yōu)勢,可以產(chǎn)生強氧化性的自由基,與傳統(tǒng)處理方法相比較大大提高了處理的效率,并且設備簡單容易操作,在處理造紙廢水的時候速度明顯加快,不會造成二次污染,還對傳統(tǒng)方法解決不了的頑固有機物有很好的降解作用,因此,現(xiàn)在被很多工廠用于處理廢水。
高級氧化技術(shù)是二十世紀八十年代被發(fā)展應用的一門新技術(shù),又被稱為深度氧化技術(shù),可以處理降解難度大的有機物,主要通過它的強氧化性和電子轉(zhuǎn)移等作用處理廢水有機物。高級氧化技術(shù)又被細分為不同的方法,反應原理和反映的方式條件不同,分為芬頓法、超生氧化法、超臨界水氧化法、臭氧氧化法等方法。
芬頓法在高級氧化技術(shù)中的地位比較獨特,也是國內(nèi)外的高級氧化技術(shù)研究者的研究熱點。芬頓法中涉及的反映原理是這樣的,由Fe2+和H2O2生成羥基自由基,這種自由基可以破壞有機結(jié)構(gòu),形成二氧化碳和水分子,實現(xiàn)了無害化處理。除了二價鐵能分解羥基之外一些金屬離子也可以起到一樣的作用。Tambosi JL等人采用這種方法處理造紙產(chǎn)生的廢水,在一定的條件下,CODCr的去除率達到百分之七十五,色度的去除率可以達到百分之九十八。
超生氧化法這種叫法來源于它是利用超聲空化效應進行工作的,這種效應可以產(chǎn)生大于5000K的高溫,大約50MPade高壓,利用高溫高壓處理造成污染的有機物。超聲波在發(fā)生作用的過程中會產(chǎn)生強烈的沖擊波,可以使化學鍵斷裂,產(chǎn)生的自由基和雙氧水在整個的液體里進行化學反應,和污染物進行化學反應。利用這種方法處理造紙廢水已經(jīng)有了一些實踐,實踐證明,超生氧化法對污染物的處理很有效果。
這種方法還比較新穎,研究應用的時間還不長,能快速高效的處理廢水。把氧化有機物的介質(zhì)視為超臨界水,各種有機物可以溶于這種水中,形成一個利于有機物發(fā)生氧化反應的環(huán)境,并且反應后轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。超臨界水能讓非有機性有機化合物降解,在高壓下發(fā)生氧化反應,廢水中的有毒物質(zhì)可以被去除,處理的效率特別高而且不會再次產(chǎn)生污染。
超臨界水氧化法應用于造紙廢水處理可以增加去除率,并且降低二惡英等有毒物質(zhì)的排放,對環(huán)境起到了保護作用,改善現(xiàn)在的污染狀況。
臭氧可以在不同的條件下跟不同的催化劑反應,目的是產(chǎn)生羥基,這種方法的氧化能力強,在除臭和脫色上有明顯的效果,處理過廢水的臭氧很容易分解,不會再造成污染。很多工廠都用這種方法處理廢水,媒體也廣為宣傳。研究者對臭氧的氧化效果進行了一些列相關(guān)實驗,實驗表明,氧化效果會隨著臭氧的用量和反應時間的增多變得更強,不過這種幅度會越來越小。臭氧用量大約為14克每分鐘,時間為半個小時的時候會取得明顯效果。
高級氧化技術(shù)是上個世紀八十年代以來才興起的一項技術(shù),因為對造紙廢水的處理有明顯的效果而備受研究者的關(guān)注,尤其是國外的研究者對高級氧化技術(shù)進行的一系列相關(guān)的研究。傳統(tǒng)的廢水處理方法無法和高級氧化技術(shù)相比,氧化能力強和不會再次產(chǎn)生污染的優(yōu)勢讓高級氧化技術(shù)在廢水處理技術(shù)中獨占鰲頭。在廢水處理中這種技術(shù)應用廣泛,并且處理成分復雜污水的效果好,但是也存在著一些技術(shù)缺陷,對于催化劑回收的問題是需要我們研究解決的。高級氧化技術(shù)對于廢水處理的現(xiàn)實意義深遠,并且促進了我國環(huán)境保護技術(shù)的發(fā)展,值得我們?yōu)榇诉M行長期的努力。
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