催化氧化法處理香料廢水分類(lèi)詳解

催化氧化法是把化工領(lǐng)域的最新技術(shù)與相應的高效表面催化劑相結合的一種高效氧化技術(shù)，是處理高濃度有機化工廢水的良好手段。催化氧化法有多種，其本質(zhì)就是催化劑對氧化劑的分解產(chǎn)生催化作用，加快廢水中有機污染物與氧化劑之間的化學(xué)反應，其中一些工藝因為處理成本高或操作要求較高，難以實(shí)際應用，以下探討兩種對香料廢水處理實(shí)用性較強的均相催化氧化工藝。

雙氧水(H2O2)催化氧化法是在催化劑作用下產(chǎn)生HO·，其具有極強的氧化能力，可無(wú)選擇地氧化、分解許多有機物，反應速度快，溫度和壓力等條件緩和。在催化劑作用下雙氧水(H202)能與香料廢水發(fā)生一系列反應，最終產(chǎn)生具有高度化學(xué)活性的游離基HO·，可以氧化高濃度有機廢水，使廢水中的有機物被分解成水、二氧化碳或無(wú)機鹽，從而使體系的COD降低。石芳等對合成香料生產(chǎn)中高濃度白水處理采用了雙氧水(H2O2)催化氧化工藝，COD去除率達到95%，出水BOD150rng·L以下，取得了令人滿(mǎn)意的效果。

二氧化氯(CIO2)催化氧化是在高效表面催化劑存在的條件下，利用強氧化劑一二氧化氯在常溫常壓下氧化高濃度有機化工廢水，達到降解污染物的目的，且在降解COD的過(guò)程中，有機分子中的雙鍵發(fā)色團斷裂，如偶氮基、硝基、硫化羰基、碳亞氨基等，達到徹底脫色的目的，同時(shí)有效提高BOD5/COD的值。徐錫彪、褚宏偉l9J9等進(jìn)行了二氧化氯單獨處理與催化氧化處理的比較試驗，試驗結果表明，后者COD去除率大大提高。徐錫彪等還利用該工藝對浙江省嘉興市中華化工集團的香蘭素生產(chǎn)廢水進(jìn)行了處理，COD去除率達到99．7%，色度去除率達到99．5%，SS去除率到達99．O%以上，揮發(fā)酚去除率達到99．7%。

隨著(zhù)催化氧化技術(shù)的發(fā)展，還出現了諸如電催化氧化、光催化氧化等新技術(shù)。目前催化氧化法已廣泛用于印染、醫藥及其他化工廢水的處理，但用于香料廢水處理的研究還不多。其中電催化高級氧化技術(shù)(AEOP)是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型高濃度有機廢水處理工藝，其原理是通過(guò)有催化活性的電極反應直接或間接產(chǎn)生羥基自由基，從而有效降解難生化污染物。電催化高級氧化工藝主要包括以下三種工藝：1．陽(yáng)極催化氧化工藝；2．陰極還原工藝；3．陰陽(yáng)兩極協(xié)同催化降解工藝。目前陽(yáng)極催化氧化工藝的發(fā)展趨勢是處理效率較高的間接氧化工藝，研究重點(diǎn)是探索綜合性能好(較高的析氧超電勢和催化活性，較高的穩定性和抗腐蝕性)的陽(yáng)極材料。

周明華、吳祖成采用了經(jīng)氟樹(shù)脂改性的J3一PO2為陽(yáng)極，能耐強酸介質(zhì)，處理含酚模擬廢水，在電壓為7．OV，pH值為2．0的條件下，降解模擬苯酚廢水25min，COD可降至6omg·L以下，揮發(fā)酚可完全去除。研究者認為陰極還原工藝處理有機物的效果要高于陽(yáng)極氧化工藝。目前，由于過(guò)氧化氫發(fā)生的效率受限制，該領(lǐng)域的研究仍處于實(shí)驗室階段。陰陽(yáng)兩極協(xié)同催化降解工藝在陽(yáng)極氧化工藝和陰極還原工藝的基礎上，同時(shí)利用陰陽(yáng)兩極的作用，使得處理效率較單電極催化大大增強。Brillas等以鐵為陽(yáng)極氧化產(chǎn)生亞鐵離子，而以碳一聚四氟乙烯充氧陰極為陰極產(chǎn)生過(guò)氧化氫，在未分隔的電催化反應室中，兩極產(chǎn)物共同作用，形成類(lèi)Fenton反應。研究表明，提高溫度和升高pH在3以上，苯胺降解效率能明顯提高，周明華、吳祖成在陽(yáng)極電催化氧化苯酚研究的基礎上，研究了苯酚的陰陽(yáng)兩極協(xié)同作用和催化降解，并對三種工藝對苯酚的降解作用作了比較，得出了優(yōu)化工藝。

AEOP工藝的特點(diǎn)是能產(chǎn)生氧化能力極強的羥基自由基(·OH)，能快速、徹底降解有機污染物直至完全礦化，無(wú)二次污染；工藝靈活，既可單獨處理，又可以與其它處理工藝匹配；作為一種物理一化學(xué)處理過(guò)程，極易控制以滿(mǎn)足不同處理需要。目前電催化高級氧化技術(shù)主要還處于研究階段，在國內香料廢水處理中還未出現，如能進(jìn)一步加快高效電極的開(kāi)發(fā)與研制，其處理含酚廢水及芳香族化合物廢水的應用前景十分廣闊。開(kāi)發(fā)和選擇適宜的催化劑是催化氧化法得到更廣泛的實(shí)際應用的關(guān)鍵環(huán)節香料廢水種類(lèi)復雜，催化劑具有選擇性，因此針對不同種類(lèi)的香料廢水，針對不同的催化氧化工藝，催化劑的選擇也不同。李啟良等對催化氧化法中催化劑的選擇進(jìn)行了系統的研究和總結，認為如何選擇適宜的催化體系(由催化劑、氧化劑和有機廢水組成的系統)達到理想的降解效果、催化劑與氧化劑之間存在的匹配問(wèn)題和探索其催化氧化的機理是需要解決的研究重點(diǎn)。