化學處理法

更新時間：2008-10-07 14:27 來源：作者: 閱讀：2613

1 催化濕式氧化技術

        催化濕式氧化技術是在高溫、高壓條件下，在催化劑作用下，用空氣中的氧將溶于水或在水中懸浮的有機物氧化，最終轉化為無害物質N₂和CO₂排放。該技術的研究始于20世紀70年代，是在Zimmerman的濕式氧化技術的基礎上發展起來的。在我國，鞍山焦耐院與中科院大連物化所合作，曾經成功地研制出雙組分的高活性催化劑，對高濃度的含氨氮和有機物的焦化廢水具有極佳的處理效果。

        濕式催化氧化法具有適用范圍廣、氧化速度快、處理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等優點。但是，由于其催化劑價格昂貴，處理成本高，且在高溫高壓條件下運行，對工藝設備要求嚴格，投資費用高，國內很少將該法用于廢水處理。

2 焚燒法

        焚燒法治理廢水始于20世紀50年代。該法是將廢水呈霧狀噴入高溫燃燒爐中，使水霧完全汽化，讓廢水中的有機物在爐內氧化，分解成為完全燃燒產物CO２和H２O及少許無機物灰分。

        焦化廢水中含有大量NH₃-N物質，NH₃在燃燒中有NO生成，NO的生成會不會造成二次污染是采用焚燒法處理焦化廢水的一個敏感問題。楊元林等通過研究發現,NH₃在非催化氧化條件下主要生成物是N₂，不會產生高濃度NO造成二次污染。從而說明，焚燒處理工藝對于處理焦化廠高濃度廢水是一種切實可行的處理方法。然而，盡管焚燒法處理效率高，不造成二次污染，但是其昂貴的處理費用（約為167美元/t ）使得多數企業望而卻步，在我國應用較少。

3  臭氧氧化法

        臭氧是一種強氧化劑，能與廢水中大多數有機物，微生物迅速反應，可除去廢水中的酚、氰等污染物，并降低其COD、BOD值，同時還可起到脫色、除臭、殺菌的作用。

        臭氧的強氧化性可將廢水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解為氧，不會造成二次污染，操作管理簡單方便。但是，這種方法也存在投資高、電耗大、處理成本高的缺點。同時若操作不當，臭氧會對周圍生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法還主要應用于廢水的深度處理。在美國已開始應用臭氧氧化法處理焦化廢水。

4 等離子體處理技術

        等離子體技術是利用高壓毫微秒脈沖放電所產生的高能電子（5～20 eV）、紫外線等多效應綜合作用，降解廢水中的有機物質。等離子體處理技術是一種高效、低能耗、使用范圍廣、處理量大的新型環保技術，目前還處于研究階段。有研究表明，經等離子體處理的焦化廢水，有機物大分子被破壞成小分子，可生物降解性大大提高，再經活性污泥法處理，出水的酚、氰、COD指標均有大幅下降，具有發展前景。但處理裝置費用較高，有待于進一步研究開發廉價的處理裝置。

5 光催化氧化法

        光催化氧化法是由光能引起電子和空隙之間的反應，產生具有較強反應活性的電子（空穴對），這些電子（空穴對）遷移到顆粒表面,便可以參與和加速氧化還原反應的進行。光催化氧化法對水中酚類物質及其他有機物都有較高的去除率。高華等在焦化廢水中加入催化劑粉末，在紫外光照射下鼓入空氣，能將焦化廢水中的所有有機毒物和顏色有效去除。在最佳光催化條件下，控制廢水流量為3600 mL/h，就可以使出水COD值由472 mg/L降至100 mg/L以下，且檢測不出多環芳烴。

        目前，這種方法還僅停留在理論研究階段。這種水處理方法能有效地去除廢水中的污染物且能耗低，有著很大的發展潛力。但是有時也會產生一些有害的光化學產物，造成二次污染。由于光催化降解是基于體系對光能的吸收，因此，要求體系具有良好的透光性。所以，該方法適用于低濁度、透光性好的體系，可用于焦化廢水的深度處理。

6 電化學氧化技術

        電化學水處理技術的基本原理是使污染物在電極上發生直接電化學反應或利用電極表面產生的強氧化性活性物質使污染物發生氧化還原轉變。目前的研究表明，電化學氧化法氧化能力強、工藝簡單、不產生二次污染，是一種前景比較廣闊的廢水處理技術。

        Chang等用PbO₂/Ti作為電極降解焦化廢水。結果表明：電解2 h后，COD值從2143 mg/L降到226 mg/L，同時 760 mg/L的NH₃-N也被去除。研究還發現，電極材料、氯化物濃度、電流密度、pH值對COD的去除率和電化學反應過程中的電流效率都有顯著影響。

        梁鎮海等采用Ti/SnO₂+Sb₂O₃+MnO₂/PbO₂處理焦化廢水，使酚的去除率達到95.8%，其電催化性能比Pb電極優良，比Pb電極可節省電能33%。

7 化學混凝和絮凝

        化學混凝和絮凝是用來處理廢水中自然沉淀法難以沉淀去除的細小懸浮物及膠體微粒，以降低廢水的濁度和色度，但對可溶性有機物無效，常用于焦化廢水的深度處理。該法處理費用低，既可以間歇使用也可以連續使用。

        混凝法的關鍵在于混凝劑。目前一般采用聚合硫酸鐵作混凝劑,對COD的去除效果較好,但對色度、F-的去除效果較差。浙江大學環境研究所盧建航等針對上海寶鋼集團的焦化廢水，開發了一種專用混凝劑。實驗結果發現：混凝劑最佳有效投加量為300 mg/L，最佳混凝pH范圍為6.0~6.5；混凝劑對焦化廢水中的COD_Cr、F^-、色度及總CN都有很高的去除率，去除效果受水質波動的影響較小，混凝pH對各指標的去除效果有較大的影響。

        絮凝劑在廢水中與有機膠質微粒進行迅速的混凝、吸附與附聚，可以使焦化廢水深度處理取得更好的效果。馬應歌等在相同條件下用3種常用的聚硅酸鹽類(PASS,PZSS,PFSC)和高鐵酸鈉(Na₂FeO₄)處理焦化廢水，實驗結果表明，高鐵酸鈉具有優異的脫色功能，優良的COD去除、濁度脫除性能，形成的絮凝體顆粒小、數量少、沉降速度快、且不形成二次污染。