工業(yè)廢水,特別是來(lái)自化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域的廢水,因成分復(fù)雜、毒性高、可生化性差,成為水處理領(lǐng)域的一大難題。這類廢水成分復(fù)雜、有機(jī)物濃度高、毒性強(qiáng)且可生化性差,傳統(tǒng)處理工藝往往難以達(dá)到理想效果。在此背景下,紫外高級(jí)氧化技術(shù)(UV-AOPs)憑借其高效、廣譜的污染物降解能力,逐漸成為解決此類難題的關(guān)鍵技術(shù)之一。
紫外高級(jí)氧化技術(shù)(UV-AOPs)通過(guò)紫外光與氧化劑的協(xié)同作用,產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基(·OH),能高效降解多種難降解有機(jī)污染物。本文綜述了UV-AOPs的基本原理、主要反應(yīng)體系及其在難降解工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用研究進(jìn)展,分析了當(dāng)前技術(shù)面臨的挑戰(zhàn),并展望了其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),旨在為該技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化和推廣應(yīng)用提供參考。
一、UV-AOPs紫外高級(jí)氧化技術(shù)的原理與優(yōu)勢(shì)
紫外高級(jí)氧化技術(shù)是通過(guò)紫外光(UV)與氧化劑(如過(guò)氧化氫、臭氧等)協(xié)同作用,在水中產(chǎn)生大量具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基(·OH)。羥基自由基的氧化電位高達(dá)2.8V,僅次于氟,能夠無(wú)選擇性地攻擊廢水中的有機(jī)污染物,將其分解為二氧化碳、水和無(wú)害的小分子物質(zhì),實(shí)現(xiàn)廢水的深度凈化。
與傳統(tǒng)處理技術(shù)相比,紫外高級(jí)氧化技術(shù)具有以下顯著優(yōu)勢(shì):
1. 降解效率高:羥基自由基反應(yīng)速率快,能快速降解多種難降解有機(jī)物,如抗生素、農(nóng)藥殘留、染料等。
2. 適用范圍廣:對(duì)各類高濃度、高毒性、復(fù)雜成分的工業(yè)廢水均有良好處理效果,不受污染物種類限制。
3. 無(wú)二次污染:有機(jī)物被徹底礦化,不產(chǎn)生新的有毒副產(chǎn)物,處理后水質(zhì)穩(wěn)定。
4. 操作靈活:可根據(jù)廢水水質(zhì)調(diào)整紫外光強(qiáng)度、氧化劑投加量等參數(shù),適應(yīng)不同處理需求。
二、UV-AOPs紫外高級(jí)氧化技術(shù)在化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥廢水處理中的具體應(yīng)用
1. 化工廢水處理
化工廢水中常含有苯系物、酚類、雜環(huán)化合物等難降解物質(zhì)。例如,含酚廢水通過(guò)UV/H?O?工藝處理時(shí),紫外光激活過(guò)氧化氫產(chǎn)生羥基自由基,可將酚類物質(zhì)高效氧化降解,COD去除率可達(dá)70%以上,且出水可生化性顯著提升,為后續(xù)生物處理創(chuàng)造條件。
2. 醫(yī)藥廢水處理
醫(yī)藥廢水中含有大量抗生素、激素、中間體等具有生物毒性的有機(jī)物,傳統(tǒng)生物處理易導(dǎo)致微生物中毒。紫外高級(jí)氧化技術(shù)可針對(duì)性降解這類污染物,如對(duì)含青霉素、頭孢類抗生素的廢水,UV/O?工藝能有效破壞抗生素的分子結(jié)構(gòu),降低其毒性,同時(shí)提高廢水的B/C比(可生化性指標(biāo)),使后續(xù)生化處理穩(wěn)定運(yùn)行。
3. 農(nóng)藥廢水處理
農(nóng)藥廢水中的有機(jī)磷、有機(jī)氯、菊酯類等農(nóng)藥成分具有高毒性和持久性。紫外高級(jí)氧化技術(shù)可通過(guò)羥基自由基的強(qiáng)氧化作用,斷裂農(nóng)藥分子中的化學(xué)鍵(如磷氧鍵、碳氯鍵),實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的降解與解毒。例如,處理含草甘膦的農(nóng)藥廢水時(shí),UV/H?O?/O?組合工藝可將草甘膦的去除率提升至95%以上,且毒性大幅降低。
三、蘇州一清國(guó)產(chǎn)化UV-AOPs紫外高級(jí)氧化設(shè)備優(yōu)勢(shì):
1、蘇州一清環(huán)保自有產(chǎn)權(quán)。紫外高級(jí)氧化技術(shù)一直以來(lái)被歐洲國(guó)家壟斷,蘇州一清于2018年正式推出自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的kampen高級(jí)紫外氧化設(shè)備,進(jìn)口品質(zhì),只需國(guó)產(chǎn)價(jià)格。
2、高鹽降COD及TOC。紫外高級(jí)氧化工藝能耐受很高的鹽度,只要不達(dá)到結(jié)晶點(diǎn),管道不堵塞,就可以順利完成高級(jí)氧化的過(guò)程,并且全程不再新增鹽度。
3、經(jīng)處理后的廢水生化性有效提高(最高可達(dá)100%)。
4、清潔無(wú)污染。紫外高級(jí)氧化過(guò)程中,只需要消耗電和雙氧水,全程不添加其他藥劑,去除COD,降**性的同時(shí),殘余的雙氧水會(huì)在末期消散掉,無(wú)殘留。
5、創(chuàng)新的變頻設(shè)計(jì)。蘇州一清創(chuàng)新的引進(jìn)了可變頻電源,可以在標(biāo)準(zhǔn)化的同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要,調(diào)節(jié)紫外燈的波長(zhǎng)、頻率和功率,實(shí)現(xiàn)定向去除。
6、物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng),可通過(guò)手機(jī)APP/電腦終端時(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)并對(duì)設(shè)備進(jìn)行操控。
紫外高級(jí)氧化降維反應(yīng)設(shè)備主要用于高難度高毒高鹽高濃精細(xì)化工廢水的預(yù)處理,可以大幅度提升廢水的可生化性,提升蒸發(fā)效率,也應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、制藥、化工中間體、精細(xì)化工、印染等高難廢水的蒸發(fā)前處理和毒性去除,并適用于石油回注水及難降解低濃COD的定向去除,也可應(yīng)用于氰根離子,有機(jī)睛的去除,并廣泛應(yīng)用于電鍍廢水破絡(luò),工藝廢水破氰等方面。