污水處理技術篇：光化學氧化技術應用于印染廢水處理
近年來印染行業(yè)技術革新日新月異，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，可生化性進一步變差，使得原先可以達到處理要求的傳統(tǒng)二級處理工藝處理效果削弱，難以達標排放。
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印染廢水的光化學氧化處理
光化學氧化技術屬于高級氧化工藝，是新興的現(xiàn)代廢水處理技術，該技術通過氧化劑(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的標準氧化電位達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，反應速度快，耗時短，反應條件溫和(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，光化學氧化產(chǎn)生的?OH能夠有效打破共扼體系結構，使之變成無色的有機分子，并進一步礦化為H2O、CO2和其他無機物質(zhì)。光化學氧化工藝上的特點和染料的分子結構特征決定了光化學氧化技術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，也可通過反應過程中產(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，使得H2O2的利用效率更高，反應速度和處理效果也優(yōu)于普通Fenton試劑。
反應過程中產(chǎn)生大量的.OH，使有機物被氧化分解，同時鐵水絡合物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，強化了對污染物的去除。
3.光催化氧化法
光催化氧化技術的原理是利用能量等于或大于半導體材料(TiO2、ZnO、CdS等)禁帶寬度(一般3eV以下)的光照射半導體材料，使其價帶上的電子(e-)被激發(fā)躍遷到導帶，在價帶上產(chǎn)生相應的空穴(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，且價格相對便宜，因而是最常用的催化劑。
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