隨著精細化工、醫藥制造及農藥生產行業的快速發展,其產生的高難度廢水已成為水處理領域的一大挑戰。這類廢水成分復雜、有機物濃度高、毒性強且可生化性差,傳統處理工藝往往難以達到理想效果。在此背景下,紫外高級氧化技術(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鍵技術之一。
一、紫外高級氧化技術的原理與優勢(UV-AOPs)
紫外高級氧化技術是通過紫外光(UV)與氧化劑(如過氧化氫、臭氧等)協同作用,在水中產生大量具有強氧化性的羥基自由基(·OH)。羥基自由基的氧化電位高達2.8V,僅次于氟,能夠無選擇性地攻擊廢水中的有機污染物,將其分解為二氧化碳、水和無害的小分子物質,實現廢水的深度凈化。
與傳統處理技術相比,紫外高級氧化技術具有以下顯著優勢:
1. 降解效率高:羥基自由基反應速率快,能快速降解多種難降解有機物,如抗生素、農藥殘留、染料等。
2. 適用范圍廣:對各類高濃度、高毒性、復雜成分的工業廢水均有良好處理效果,不受污染物種類限制。
3. 無二次污染:有機物被徹底礦化,不產生新的有毒副產物,處理后水質穩定。
4. 操作靈活:可根據廢水水質調整紫外光強度、氧化劑投加量等參數,適應不同處理需求。
二、在化工、醫藥、農藥廢水處理中的具體應用
1.化工廢水處理
化工廢水中常含有苯系物、酚類、雜環化合物等難降解物質。例如,含酚廢水通過UV/H?O?工藝處理時,紫外光激活過氧化氫產生羥基自由基,可將酚類物質高效氧化降解,COD去除率可達70%以上,且出水可生化性顯著提升,為后續生物處理創造條件。
2. 醫藥廢水處理
醫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物,傳統生物處理易導致微生物中毒。紫外高級氧化技術可針對性降解這類污染物,如對含青霉素、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構,降低其毒性,同時提高廢水的B/C比(可生化性指標),使后續生化處理穩定運行。
3. 農藥廢水處理
農藥廢水中的有機磷、有機氯、菊酯類等農藥成分具有高毒性和持久性。紫外高級氧化技術可通過羥基自由基的強氧化作用,斷裂農藥分子中的化學鍵(如磷氧鍵、碳氯鍵),實現農藥的降解與解毒。例如,處理含草甘膦的農藥廢水時,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。
四、紫外高級氧化技術的發展趨勢將集中在以下方面:
1. 新型催化劑研發:開發高效、穩定的光催化劑(如納米TiO?、g-C?N?等),增強紫外光利用率,降低能耗。
2. 工藝組合優化:將紫外高級氧化技術與生物處理、膜分離等技術聯用,形成“預處理-深度處理”組合工藝,在保證處理效果的同時降低成本。
3. 智能化控制:結合在線監測技術與自動化控制系統,實時調整運行參數,實現工藝的高效穩定運行。
四、結語
紫外高級氧化技術以其獨特的氧化降解機制,在化工、醫藥、農藥等高難廢水處理中展現出巨大的應用優勢,不斷創新與成本的逐步降低,該技術將成為推動工業廢水深度處理、實現水資源循環利用的重要支撐,為解決環境治理難題、促進產業綠色發展提供有力保障。蘇州一清國產化紫外高級氧化技術逐漸替代歐洲等國外進口產品,為國內企業降低成本做出突出貢獻,在行業內被同行及客戶所推崇,得到一致好評。