污水處理技術(shù)篇：光化學(xué)氧化技術(shù)應(yīng)用于印染廢水處理
近年來印染行業(yè)技術(shù)革新日新月異，普遍采用堿減量工藝，人工合成聚乙烯醇(PVA)漿料和各種難降解、抗氧化的助劑大量使用，印染廢水有機物濃度大幅上升，可生化性進(jìn)一步變差，使得原先可以達(dá)到處理要求的傳統(tǒng)二級處理工藝處理效果削弱，難以達(dá)標(biāo)排放。
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印染廢水的光化學(xué)氧化處理
光化學(xué)氧化技術(shù)屬于高級氧化工藝，是新興的現(xiàn)代廢水處理技術(shù)，該技術(shù)通過氧化劑(O3、H2O2等)在紫外(或可見)光的激發(fā)和催化劑(Fe2+、Fe3+、半導(dǎo)體等)的催化作用下，產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基(.H)，.OH的標(biāo)準(zhǔn)氧化電位達(dá)2.8eV，是除元素氟以外最強的氧化劑，能無選擇地將絕大多數(shù)有機物徹底氧化成CO2、H2O和其它無機物，反應(yīng)速度快，耗時短，反應(yīng)條件溫和(常溫、常壓)，操作條件易于控制，無二次污染。印染廢水中染料的顏色來源于染料分子的共扼體系-含不飽和基團-N=N-、>C=C<、-N=O、>C=O等的發(fā)色體，光化學(xué)氧化產(chǎn)生的?OH能夠有效打破共扼體系結(jié)構(gòu)，使之變成無色的有機分子，并進(jìn)一步礦化為H2O、CO2和其他無機物質(zhì)。光化學(xué)氧化工藝上的特點和染料的分子結(jié)構(gòu)特征決定了光化學(xué)氧化技術(shù)在印染廢水處理方面具有其他工藝所無可比擬的優(yōu)勢。
1.UV/O3法
UV/O3是將臭氧(O3)與紫外光(UV)輻射相結(jié)合的高級氧化工藝。O3是一種強氧化劑，既可直接與有機物反應(yīng)，也可通過反應(yīng)過程中產(chǎn)生的.OH氧化有機物，具有很好的降解有機物、開環(huán)脫色和消毒效果，且多余的O3在水中自動分解成O2，無二次污染。
2.光助Fenton法
Fenton試劑是由雙氧水(H2O2)與亞鐵離子(Fe2+)按一定比例混合而成的強氧化劑。光助Fenton體系中，紫外光和Fe2+對H2O2的催化存在協(xié)同效應(yīng)，使得H2O2的利用效率更高，反應(yīng)速度和處理效果也優(yōu)于普通Fenton試劑。
反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的.OH，使有機物被氧化分解，同時鐵水絡(luò)合物Fe(OH)2+對印染廢水中的懸浮染料具有很好的絮凝沉淀效應(yīng)，強化了對污染物的去除。
3.光催化氧化法
光催化氧化技術(shù)的原理是利用能量等于或大于半導(dǎo)體材料(TiO2、ZnO、CdS等)禁帶寬度(一般3eV以下)的光照射半導(dǎo)體材料，使其價帶上的電子(e-)被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶，在價帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴(h+)。光致空穴(h+)具有極強的得電子能力，將其表面吸附的OH-和H2O氧化成OH，被激發(fā)的電子(e-)與O2結(jié)合生成超氧離子(O2-):TiO2+hν→TiO2+h++e-h++OH-→OHh++H2O→OH+H+e-+O2→O2-OH和O2-將有機物最終氧化為CO2、H2O和無機離子。另外，染料本身也是光敏化劑，有助于催化劑價帶上電子的躍遷，使得催化劑可以被較大波長范圍的光激發(fā)。TiO2催化活性好，難溶，無毒，穩(wěn)定性強，太陽光照射下即可反應(yīng)，且價格相對便宜，因而是最常用的催化劑。
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