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3. 化学法
1、化学氧化法
化学氧化法是目前较为成熟的方法,是利用臭氧、Fenton试剂、氯、次氯酸钠等将染料的发色基团破坏而脱色。
臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果,不产生污泥和二次污染,而且臭氧发生器简单紧凑、占地少,容易实现自动化控制。但是处理成本高,对硫化、还原等不溶于水的染料效果较差。不适合大流量废水的处理,而且CODCr去除率低。通常很少采用单一的臭氧法处理印染废水,而是将它与生物法、混凝法等其它方法相结合,彼此互补以求达到最佳的废水处理效果。
Fenton试剂氧化法,其脱色的实质是H2O2 与Fe2+ 反应所产生的羟基自由基使染料有机物断链。 Fenton试剂除氧化作用外,还兼有混凝作用。采用铁屑过氧化氢氧化法处理印染废水,在pH为1~2时铁氧化生成新态Fe2+,其水解产物可脱除硝基酚类,蒽醌类染料废水色度。传统Fenton法反应条件温和,设备简单,适用范围广,研究表明,用此法处理2-萘磺酸钠生产废水,先用FeCl3混凝沉淀后,然后在pH 1.5~2.5条件下以H2O2 2 g/gCODCr,Fe2+4 g/L水,氧化60 min可去除 CODCr99.6%、色度95.3%。目前,随着人们对Fenton法研究的深入,近年来又把紫外光(UV)、草酸盐等引入Fenton法中,使Fenton法的氧化能力大大增强。
2、光化学氧化法
光催化氧化应用废水治理领域,始于20世纪80年代后期,可分为光分解、光敏化氧化、光激发氧化和光催化氧化四种,目前研究和应用较多的是光催化氧化法。光氧化法处理印染废水脱色效率较高,但设备投资和电耗还有待进一步降低。
常用光敏化半导体(如TiO2、CdS 、Fe2O3 、WO3 作催化剂),在紫外线高能辐射下,电子从价带跃迁进入导带,在价带产生空穴,从而引发氧化反应。此法对染料废水的脱色效率高,缺点是投资和能耗高。
与传统的水处理技术中的以污染物的分离、浓缩以及相转移为主的物理方法相比,光化学氧化能有效地破坏许多结构稳定的生物难降解的有机污染物,而且具有反应条件温和(常温、常压)、氧化能力强、速度快、节能高效、污染物降解彻底等优点,几乎所有的有机物在光催化作用下可以完全氧化为CO2、H2O等简单无机物。但光催化氧化方法对高浓度废水效果不太理想。
关于光催化氧化降解染料的研究主要集中在对光催化剂的研究上。一些铁配体化合物具有光化学活性,可被利用来降解有机污染物。其中,TiO2化学性质稳定、难溶无毒、成本低,是理想的光催化剂。传统的粉末型TiO2光催化剂由于存在分离困难和不适合流动体系等缺点,难以在实际中应用。近年来,TiO2光催化剂的搀杂化、改性化成为研究的热点。光催化氧化法用新型的旋转式光催化反应器,在优化条件下采用悬浮态TiO2时,偶氮染料脱色率达98%。分别采用固定床型光反应器和斜板式光反应器对有机染料直接耐翠蓝GL进行了光催化降解研究,经60 min光照,其降解率分别为83%和81.4%。
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