在精細化工、制藥、印染等工業生產過程中,會產生大量高鹽難降解廢水。這類廢水不僅含鹽量高,還含有苯系物、多環芳烴、雜環化合物等難降解有機污染物,若直接排放會嚴重污染水體環境,威脅生態系統和人類健康。傳統生物處理技術因高鹽環境抑制微生物活性、難降解有機物難以被微生物分解而效果不佳,高級氧化處理技術憑借其強大的氧化能力,成為破解這一治理難題的關鍵手段。
高級氧化處理技術的核心原理,是通過化學或物理方法產生具有強氧化性的羥基自由基。羥基自由基的氧化電位極高,僅次于氟,能無選擇性地與廢水中的有機污染物發生反應,將其分解為小分子有機物,甚至最終礦化為二氧化碳和水,同時對廢水中的鹽類物質無不良影響,還能在一定程度上改善后續處理工藝的進水條件。
目前,適用于高鹽難降解廢水處理的主流高級氧化技術主要分為三類。第一類是光催化氧化技術,該技術以 TiO?、ZnO 等半導體材料為催化劑,在紫外光或可見光照射下激發產生羥基自由基。其優勢在于反應條件溫和、無二次污染,但受光照強度和催化劑回收效率影響較大,在高鹽廢水處理中需解決催化劑中毒問題。第二類是電催化氧化技術,通過在外加電場作用下,利用電極表面的氧化還原反應生成羥基自由基,可根據廢水特性靈活調整電流、電壓等參數,處理效率穩定,且能適應高鹽環境下的離子導電需求,但能耗較高、電極材料成本較高是其推廣應用的主要瓶頸。第三類是芬頓氧化技術,通過 Fe2?與 H?O?反應生成羥基自由基,反應速度快、操作簡便,在高鹽難降解廢水預處理中應用廣泛,不過該技術對 pH 值要求嚴格,且會產生大量含鐵污泥,后續污泥處置成本較高。
盡管高級氧化處理技術在高鹽難降解廢水治理中已取得顯著成效,但仍需在低成本高效催化劑研發、能耗優化、副產物控制等方面持續探索,推動該技術向更經濟、更環保、更穩定的方向發展,為工業廢水治理提供更有力的技術支撐。
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