一、催化氧化技術(shù)研討現(xiàn)狀
催化氧化技術(shù)依照催化氧化的原理大致能夠分為:濕式催化氧化法、光催化氧化法、均相催化氧化法、多相催化氧化法4種。實(shí)質(zhì)上,這4種催化氧化法都是經(jīng)過對(duì)氧化劑的合成產(chǎn)生催化作用,從而加快與氧化劑之間的化學(xué)反響,某些強(qiáng)氧化能夠在催化作用下,產(chǎn)生更強(qiáng)氧化性的基團(tuán),可以氧化合成高濃度難解的基團(tuán),因而催化氧化法是石油化工廢水處置的普遍應(yīng)用的一項(xiàng)新技術(shù)之一。
二、催化氧化技術(shù)在廢水處置中的應(yīng)用
1.催化氧化技術(shù)在石油工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
油田廢水經(jīng)過沉降、混凝、氣浮、斜板過濾、除油等工藝能夠完成油水別離,但是經(jīng)過上述流程的處置,水中的含油量不滿足排放規(guī)范請(qǐng)求,因而還需求實(shí)施深度處置。
張海燕等以納米級(jí)TiO2半導(dǎo)體為光催化劑、以中壓汞燈為光源,對(duì)含油污水中油實(shí)施光催化降解處置,研討了催化劑晶體構(gòu)造、粒度、用量、pH值以及與Fe或H2O2并存是對(duì)降解效果的影響:研討結(jié)果標(biāo)明:納米級(jí)TiO2光催化劑具備較好的光催化降解油的活性;光催化降解油的活性與催化劑粒度、銳鈦礦型晶體構(gòu)造含量成正比;油的光催化降解水平與催化劑用量幾有關(guān),催化氧化劑的用量有一個(gè)最佳值,用量過少和過多都會(huì)使得油的光催化降解水平降低;油的降解率與污水初始pH值成反比;當(dāng)TiO2與Fe針或H2O2共存時(shí),相同光照時(shí)間條件下,油的去除率能夠提升5%~16%,油去除率達(dá)98%以上。
石油廢水處置中COD的達(dá)標(biāo)排放是環(huán)保管理的難題之一。劉春英等應(yīng)用活性炭對(duì)有機(jī)污染物的吸附作用以及銅的催化作用,降低有機(jī)物合成的活化能,并應(yīng)用曝氣增加污水中的溶解氧對(duì)廢水實(shí)施氧化,從而減低廢水的COD,完成排放;研討了超聲波/紫外(uS/uv)光協(xié)同催化氧化水中對(duì)廢水中氯苯酚的降解處置效果,以及超聲波聲強(qiáng)、飽和氣體品種、和催化劑投加量、反響溫度、溶液初始pH等要素對(duì)廢水中氯苯酚降解速率的影響;研討結(jié)果標(biāo)明:US/UV協(xié)同催化氧化處置比單獨(dú)的超聲波處置、光化學(xué)處置效果好,廢水中氯苯酚的降解速率能夠提升1.5至1.7倍,因而聲光結(jié)合技術(shù)具有明顯的協(xié)同效應(yīng)。
在油氣田鉆探過程中會(huì)產(chǎn)生大量的鉆井廢液,鉆井廢液經(jīng)固液別離處置后產(chǎn)生的廢水具有高COD、高色度、高礦化度、高含油量等特性,必需實(shí)施進(jìn)一步實(shí)施處置。馬文臣等采用Fenton法對(duì)鉆井廢水實(shí)施了催化氧化處置。研討結(jié)果標(biāo)明:雙氧水與鐵鹽的摩爾比例、雙氧水與初始COD的摩爾比、pH值以及反響時(shí)間對(duì)廢水COD、色度的去除率都有較大的影響;經(jīng)過處置后,廢水的COD去除率可達(dá)80%以上,色度去除率可達(dá)98%以上。
鉆井廢水是鉆井過程中產(chǎn)生的主要污染物之一,由于鉆井過程中參加了大量的處置劑,處置劑的品種多樣,因而使得鉆井具有復(fù)雜性、多樣性、分散性的特性,同時(shí)具有高色度、高懸浮物、高COD、穩(wěn)定性高的特性。張現(xiàn)斌等采用混凝.催化氧化技術(shù)對(duì)鉆井廢水實(shí)施了的深度處置實(shí)驗(yàn)研討。經(jīng)過對(duì)鉆井廢水的混凝處置,去除了廢水中的絕大多數(shù)污染物;在催化氧化處置過程中,采用Fenton催化技術(shù)降低了鉆井廢水中cOD;結(jié)果標(biāo)明,鉆井廢水經(jīng)過深度處置后,色度、懸浮物、COD均有明顯的降低,,到達(dá)綜合污水排放二級(jí)規(guī)范(GB8978—1996);該技術(shù)具有工藝簡單、處置效果好的特性,能較好地順應(yīng)鉆井作業(yè)的活動(dòng)性和分散性。
2.催化氧化技術(shù)在化工廢水處置中的應(yīng)用
韋朝海等采用Fenton試劑催化氧化、非均相催化劑(用人造石吸附硝基苯制成),同時(shí)引入紫外光處置含硝基苯廢水;研討結(jié)果標(biāo)明:Fenton反響過程中產(chǎn)生的鐵離子的復(fù)合物對(duì)硝基苯具有很好的選擇性,人造石吸附硝基苯并制成非均相催化劑具有較好的催化作用,引入的紫外光能夠進(jìn)一步降低廢水的CODc。采用此辦法不只能夠提升對(duì)硝基苯的降解率,而且還可以加快反響速率,硝基苯的降解速率能夠提升4倍,由l7.48mg/(L·min)提升至71.22mg/(L·min),反響5min的硝基苯去除率能夠提升10倍,由9.74%提升至91.79%。
隨著鋼鐵工藝的開展,焦化廢水產(chǎn)生量逐步增加。焦化廢水的組成復(fù)雜,含有酚類、多環(huán)芳烴等有機(jī)物,這些成分對(duì)生物有毒,且難降解。光催化氧化法是經(jīng)過光激起半導(dǎo)體催化劑產(chǎn)生光電子和光生空穴,由此引發(fā)一系列氧化復(fù)原反響,降解有機(jī)物,從而到達(dá)降低廢水的COD指標(biāo)。目前國內(nèi)常用普通的生化技術(shù)處置此類廢水,但是處置后的水質(zhì)色度依然很高,并且含有大量的有機(jī)物,難降解,不能滿足排放規(guī)范。
許海燕等對(duì)Fenton.混凝催化氧化反響處置焦化廢水的影響要素實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究,并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中廢水實(shí)施了紫外掃描,調(diào)查了實(shí)驗(yàn)過程中的反響進(jìn)程;研討結(jié)果標(biāo)明:焦化廢水在Fenton試劑的催化氧化下產(chǎn)生了易被混凝沉降的中間產(chǎn)物;控制恰當(dāng)?shù)臏囟龋谇‘?dāng)?shù)乃釅A度,以及適量的Fenton試劑、混凝劑的條件下,CODc的去除率可以到達(dá)87.30%,色度的去除率到達(dá)99.45%,CODc、色度指標(biāo)均滿足排放規(guī)范。
劉紅等以TiO2為催化劑、H2O2為氧化劑,在紫外光映照下,采用多相光催化氧化法對(duì)焦化廢水實(shí)施處置,調(diào)查了影響C0D去除率的各種要素,得出了最優(yōu)工藝條件;研討結(jié)果標(biāo)明:該法能夠使焦化廠二沉池廢水的COD由350.3mg/L降低至53.1mg/L,COD去除率為84.8%。
三、結(jié)論及瞻望
催化氧化技術(shù)具有氧化才能強(qiáng)、氧化過程無選擇性等特性,在石油、化工廢水處置中具有良好的應(yīng)用前景,但還需求經(jīng)過結(jié)合光、聲、電等深度處置技術(shù),不時(shí)提升各種催化氧化技術(shù)的處置效率并降低本錢,因而還需求對(duì)催化氧化技術(shù)實(shí)施深化的研討,以到達(dá)處置效果與經(jīng)濟(jì)本錢的最優(yōu)化的目的。