由于目前應(yīng)用于實(shí)際染料廢水的染料廢水處理技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面都難以滿足染料企業(yè)的需求。因此,許多環(huán)境科學(xué)技術(shù)工作者致力于研發(fā)新型染料廢水處理技術(shù)。近年來,關(guān)于染料廢水處理的新技術(shù)的研究活躍:超臨界水氧化技術(shù),高溫深度氧化技術(shù),低溫等離子體化學(xué)技術(shù),超聲技術(shù),萃取技術(shù),光催化技術(shù)和芬頓氧化技術(shù)。
1、超臨界水氧化技術(shù)
超臨界水氧化法(SCWO)是指溫度和壓力高于水的臨界溫度(374℃)和臨界壓力(22.1Mpa)時(shí)水中有機(jī)物的氧化。隨著超臨界水汽液相界面的消失,飽和水與干燥飽和蒸汽之間的密度差將為零,從而成為均勻系統(tǒng)。在這個(gè)特殊的狀態(tài)點(diǎn)(臨界點(diǎn)),水中有機(jī)物的氧化反應(yīng)速度非常快。
2、低溫等離子體化學(xué)
等離子體是在特定條件下通過氣體(蒸氣)的部分電離產(chǎn)生的非冷凝系統(tǒng)。系統(tǒng)中重離子(例如離子,自由基,中性原子或分子)的溫度接近或略高于室溫,因此稱為等離子體。等離子體是低溫等離子體。低溫等離子體具有足夠高能量的活性物質(zhì),可以激發(fā),電離或破壞反應(yīng)物分子的鍵。
3、超聲波技術(shù)
超聲波技術(shù)是指利用超聲波輻射產(chǎn)生的空化效應(yīng)在很短的時(shí)間內(nèi)分解并釋放能量,從而形成具有極端物理和化學(xué)條件并含有高能量的“微反應(yīng)器”,并使水分子分裂形成H2O2,廢水的超聲波處理是一種有效的新技術(shù),可以加速染料的脫色和礦化速率。
4、提取技術(shù)
提取技術(shù)主要是通過使提取劑和污染物分子絡(luò)合來凈化廢水的技術(shù),或者水中的污染物在載體的作用下通過薄膜進(jìn)入提取內(nèi)相。處理染料廢水的提取技術(shù)的實(shí)質(zhì)是使用不溶性或不溶性溶劑從水中提取染料分子。
5、光催化降解技術(shù)
光催化氧化技術(shù)使用半導(dǎo)體作為催化劑。在光照條件下,半導(dǎo)體的價(jià)帶中會(huì)生成高度氧化的空穴,從而將水中的OH-和H2O分子氧化為強(qiáng)氧化的OH自由基。難降解的有機(jī)物通過·OH自由基氧化為CO2和H2O。常用的催化劑是TiO2,H2O2,F(xiàn)e(C2O4)3和其他無(wú)機(jī)試劑。光催化氧化技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新興技術(shù),具有節(jié)能,高效,污染物徹底降解的明顯特征。
6、Fenton氧化技術(shù)
Fenton氧化技術(shù)是一種以H2O2為主體的先進(jìn)氧化技術(shù)。Fenton試劑由Fe2+和H2O2組成。由Fe2+和H2O2反應(yīng)生成的羥基(·OH)具有很強(qiáng)的氧化性(僅次于氟),并且是非選擇性的。它可以氧化并破壞有機(jī)聚合物的共軛體系結(jié)構(gòu),使其持久且難以降解染料有機(jī)物。降解為無(wú)色有機(jī)小分子,達(dá)到降解和脫色的目的。而且,芬頓氧化技術(shù)具有操作過程簡(jiǎn)單,反應(yīng)物容易獲得,成本低,無(wú)需復(fù)雜設(shè)備,環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。它已逐漸應(yīng)用于廢水處理項(xiàng)目,例如染料,防腐劑,相顯影劑和農(nóng)藥。良好的應(yīng)用前景和巨大的推廣價(jià)值。然而,從現(xiàn)有的研究結(jié)果來看,F(xiàn)enton氧化技術(shù)仍存在需要提高氧化降解能力,污染物礦化緩慢以及廢水中鐵離子等缺點(diǎn)。改善Fenton反應(yīng)中羥基自由基(·OH)的生成機(jī)理和反應(yīng)條件,提高羥基自由基(·OH)的生成率和利用率將是該技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
盡管使用物理,化學(xué)和生化方法作為基本處理單元來處理某些染料廢水,但可以達(dá)到一定的處理效果。但是到目前為止,染料廢水仍然是較難處理的工業(yè)廢水之一。有必要考慮處理技術(shù)的先進(jìn)性以及基礎(chǔ)設(shè)施投資和運(yùn)營(yíng)成本的可行性。因此,染料廢水處理技術(shù)主要集中在以下四個(gè)方面:高效率,適應(yīng)性,經(jīng)濟(jì)性和清潔性。
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