資源描述：
《高級氧化技術去除難降解性污染物》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、高級氧化技術去除難降解性污染物王景峰龔泰石尹靜（軍事醫(yī)學科學院衛(wèi)生學環(huán)境醫(yī)學研究所天津市300050）摘要：本文介紹了新型化學氧化技術—高級氧化法（AOP）的定義及其氧化機理，它具有傳統(tǒng)氧化法無法比擬的優(yōu)勢，其氧化能力強、反應無選擇性、反應速度快、氧化徹底、不產生二次污染，同時亦可達到多種處理效果，即在氧化分解微量難降解有機物的同時，可進行脫色、脫臭、殺菌以及COD（或TOC）的去除，是具有廣闊發(fā)展前景的氧化技術，尤其是對難降解性物質的去除更具有現實的意義。關鍵詞：高級氧化法；難降解有機物；水處
2、理目前，難降解性微量化學物質對環(huán)境的污染與危害引起人們的重視，這些物質對人體具有不良的影響及危害性，如造成生殖系統(tǒng)障礙、致畸、致癌等。因此美國國家研究委員會（NRC）在制定21世紀優(yōu)先研究領域時把《環(huán)境中的化學品》列為今后20年應加以資助的六個重點領域之一。傳統(tǒng)的廢水處理方法對難降解性物質的去除效果不理想，而高級氧化法可將其直接礦化或通過氧化提高污染物的可生化性，同時還在環(huán)境類激素等微量有害化學物質的處理方面具有很大的優(yōu)勢。高級氧化法（Advancedoxidationprocesses,簡稱A
3、OP）[1]，它克服了普通氧化法存在的問題。是通過將臭氧、紫外線、過氧化氫、超聲波等組合生成羥基自由基，依靠其強大的氧化力將水中難降解有機物氧化分解。1.催化氧化原理典型的高級氧化法有O3/UV，O3/H2O2，UV/H2O2，H2O2/Fe2+（Fenton試劑）等，在高pH值下的O3處理也可視為一種AOPs過程，另外，某些光催化氧化也是一個AOPs過程。如前所述，AOPs法主要是以羥基自由基為氧化劑與有機物發(fā)生反應[2]，其中羥基自由基的氧化還原電位為2.85ev，而臭氧的是2.07ev，H
4、2O2的是1.77ev，次氯酸的是1.49ev，可見其氧化能力非常強。另外，羥基自由基選擇性較低，可有效去除各種各樣的微量物質。2.AOP法的特征2.1氧化力強，可去除微量有害污染物羥基自由基的氧化力強且反應選擇性小，所以AOP法可高效去除微量污染物質。2.2可達到多種處理效果在氧化分解微量難降解有機物的同時，可進行脫色、脫臭、殺菌以及COD（或TOC）的去除。2.3不產生二次污染使用過程中O3、H2O2、紫外線分解為水或氧，不產生污泥、濃縮廢水等二次污染物。2.4處理效率高，有機物分解徹底羥基
5、自由基氧化力強，可在一定條件下完全分解有機物。一般來說，氧化過程中的中間產物均可繼續(xù)同羥基自由基反應，直至最后被完全氧化成CO2和H2O，從而達到徹底去除TOC和COD的目的。如使用O3/超聲波對人工合成棕黃酸溶液進行處理時，對TOC去除率達90%以上。在AOP法中，羥基自由基的發(fā)生方法如圖1所示[4]。2.5反應速度快羥基自由基非?；顫?，與大多數有機物反應時速率常數通常為106—109M-1S-1，表1為某些有機物臭氧氧化與羥基自由基氧化速率比較。3.AOP法的應用3.1對水源水中THMs生成
6、量的分解去除普通化學氧化劑（如臭氧）雖然可以將這些大分子的有機物氧化分解成小分子的有機物，從而部分減少THMs產生的可能性，但難以達到完全消除。AOP法則可以有效地減少THMs的生成，它可將有機物質徹底氧化成H2O和CO2，另外當水中存在THMs時，AOP法也可以部分消除這些物質，并可有效地減少溴代有機化合物的生成。圖1羥基自由基的發(fā)生方法3.2對廢水中難分解性物質的去除[5,6]對廢水深度處理，分別采用砂濾、微濾（MF）、反滲透（RO）、O3/H2O2三種方法進行比較評價。3.2.1急毒性Mi
7、crotoxtest評價結果如圖2所示，EC50值是濃縮倍數，表中數值大則急性毒性低，反之則高。可見，MF膜處理后對急毒性的處理效果低下，RO膜、O3/H2O2對急毒性有較高的作用效果，而其中O3/H2O2略高于RO膜法。表1某些有機物臭氧氧化與羥基自由基氧化速率常數[2,3]有害化學物質或溶質Ko3（M-1S-1）K·OH(M-1S-1)林丹0.04（2.7—170）*108阿特拉津7.92.4*109氯苯0.06—3（4—5）*109苯a2±0.47.8*109硝基苯a0.09±0.023.
8、9*109甲酸a5±51.3*108乙二酸a<4*10-21.4*106丁二酸根離子b(3±1)*10-23.1*108三氯乙烯174*109四氯乙烯<0.11.7*109注：a.在酸性且羥基自由基捕捉劑存在條件下；b.在羥基自由基捕捉劑存在條件下。3.2.2變異性Amestestrec-assay的結果中，污水二次處理水，砂濾與MF膜處理水分別濃縮500倍仍呈陽性，而O3/H2O2、RO膜法處理水濃縮5000倍仍為陰性，可見，O3/H2O2、RO膜法處理水變異性大大低于常規(guī)氧化法。3.2.3攪
