非均相Fenton试剂处理模拟医药废水文献综述
2020-05-11 23:24:09
文 献 综 述
一、前言
20世纪以来,医药工业的迅速发展,给人类文明带来了飞跃,与此同时,在其生产过程中所排放出来的废水对环境的污染也日益加剧,给人类健康带来了严重的威胁。据文献报道,医药废水成分复杂、浓度和盐分高、色度和毒性大,往往含有种类繁多的有机污染物质,这些物质中有不少属于难生化降解的物质,可在相当长的时间内存留于环境中。特别是对人类健康危害极大的”三致”( 致癌、致畸、致突变) 有机污染物,即使在水体中浓度低于 10-9级时仍会严重危害的人类健康,采用传统的处理工艺很难达标排放。对于这些种类繁多,成分复杂的有机废水的处理,仍然是目前国内外水处理的难点和热点[1]。
二、处理医药废水的常用方法
1、内电解法
内电解法的原理是利用铁屑中铁与石墨组分构成微电解的负极和正极,以充入的污水为电解质溶液,在偏酸性介质中,正极产生具有强还原性的新生态氢,能还原重金属离子和有机污染物。负极生成具有还原性的亚铁离子[2]。生成的铁离子、亚铁离子经水解、聚合形成的氢氧化物聚合体以胶体形式存在,它具有沉淀、絮凝吸附作用,能与污染物一起形成絮体、产生沉淀。应用内电解法可去除废水中部分色度、部分有机物,并且提高废水的生化处理性能,增加生物处理对有机物的去除效果。
2、吸附法
吸附法处理废水是通过活性炭、磺化煤等吸附剂和吸附质(溶质)间的物理吸附、化学吸附以及交换吸附的综合作用来达到除去污染物的目的。活性炭对水中有机物吸附性强,对水质、水温及水量的变化有较强的适应能力。对同一种有机污染物的污水,活性炭在高浓度或低浓度时都有较好的去除效果,活性炭水处理装置占地面积小,易于自动控制,运转管理简单,活性炭对某些重金属化合物也有较强的吸附能力,如汞、铅、铁、镍、铬、锌、钻等[3]。由于生产原料的限制和价格昂贵,导致它的推广应用受到了限制。
3、厌氧生物处理
厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程,在无需提高氧气的情况下把有机物化为无机物和少量的细胞物质。COD去除率可达70%~90%,并将大部分有机物转化为甲烷。可直接处理高浓度医药废水,不需要大量稀释水,并可使在好氧条件下难于降解的有机物进行降解, 但它仍有不足之处,其初次动过程较慢,对有毒物质较为敏感,操作控制因素比较复杂,且出水COD浓度高于好氧处理,仍需要后续处理才能达到较高的排水标准。
4、催化氧化法
在催化剂作用下,废水中的有机物可以被强氧化剂氧化分解,有机物结构中的双键断裂,由大分子氧化成小分子,小分子进一步氧化成二氧化碳和水,COD大幅度下降BOD/COD值提高,增加了废水的可生化性,经深度处理后可达标排放。用催化氧化法处理医药工业废水,可以克服传统生化处理医药废水效果不明显的不足,有效地破坏有机物分子的共轭体系,达到去除COD,提高可生化性的目的[4],其中芬顿试剂法处理效果较好。
三、主题
1非均相芬顿的作用机理
芬顿试剂法是目前难降解有机物处理过程中研究较多的一种高级氧化工艺,是一种采用过氧化氢为氧化剂、以亚铁盐为催化剂的均相催化氧化法,反应中产生的是一种氧化能力很强的自由基,能够氧化废水中的大部分有机物,从而降低废水的色度和COD浓度。但是,均相催化剂难以与反应介质分离,易流失,因此,若能研制出相应的非均相型催化剂,不仅能容易分离、回收和循环使用,而且不会造成二次污染,具有很好的发展和应用前景。非均相体系中,催化剂是以固体的形态参与反应的,有关非均相反应的发生机制仍无明确定论,很多研究表明具体的反应机理与目标污染物、催化剂种类、溶液pH等参与应的各组分密切相关。
2非均相和均相芬顿试剂的比较