废水处理工程.pdf

水环境保护是当前人类社会广泛关注的一个问题，随着我国国民经济的快速发展，高浓

度的有机废水对我国宝贵的水资源造成了威胁。随着物质文明建设的不断发展，淡水资源的

需求量越来越大，工业产生的废水量也越来越大，意味着对废水处理任务及处理深度的要求

也必然加大，但是传统废水处理工艺的技术性、经济性及高效性等方面已难以适应废水处理

的要求，这就要求废水处理技术不断改革创新,目前，废水处理工艺的方法主要有高级氧化

法，超临界氧化法等。

一．高级氧化法

1.高级氧化法的概念

高级氧化技术又称做深度氧化技术，是指氧化能力超过所有常见氧化剂或氧化电位

接近或达到具有强氧化能力的羟基自由基（HO·）水平，在高温、高压，电、声、光辐

照，催化剂等反应条件下，可与大分子难降解有机污染物进行系列自由基链反应，从而

破坏其结构，使其逐步降解为低毒或无毒无害的低分子量的有机物，最后降解为CO2、

H2O和其他矿物盐的技术。

2.高级氧化技术的特点

（1）优点

①通过反应产生的羟基自由基可以将难降解的有毒有机污染物有效地分解，直至彻底地

转化为无害的无机物。且没有二次污染，这是其他氧化技术难以达到的。

②反应时间短、反应速度快，且过程可以控制、无选择性，能将多种有机污染物全部降

解。

（2）缺点

①催化氧化法耗能较高，催化剂消耗量大，处理效果受水体pH值的影响。

②有的处理过程过于复杂，处理费用普遍偏高，碳酸根离子及悬浮固体对反应有干扰。

该技术的研究目前大多限于实验室阶段，未能大量投入工业应用，需要进一步发展创新。

3.高级氧化法的分类

（1）臭氧氧化技术

臭氧是一种强氧化剂，对污水的有机物除色、消毒、除氧有着非常好的效果。臭氧氧化

通过与其它工业废水处理技巧的结合，从而形成了高级的氧化技术。因此，无论是臭氧

与活性炭的结合，还是臭氧与紫外辐射的结合，其都会产生选择性较低、氧化性更强的

羟基自由基，其中羟基自由基氧化的还原单位高出臭氧的35%，所以，羟基自

由基能够对工业废水中可生化性低、结构稳定的污染物质进行有效的降解，并不形成二

次污染。而臭氧高级氧化法与常规工业废水处理的方法相比较，则具有显著的特点：对

难降的生物物质的处理效果明显、降解的速度快、自动化程度高、无二次污染、占地面

积小、产生的污泥和浮渣的量较少等优点。但是由于臭氧氧化方法尚处于起步的阶段，

使得处理的各项技术与配套设施都不够完善，因此，就需要我们对臭氧氧化进行更深入

的研究和开发，从而使得臭氧氧化法有着广泛的应用前景。

（2）电化学氧化法

电学氧化法被称为“环境友好”的工艺技术，其前期由于电力的缺乏、投资的成本较高，

使得电化学氧化法发展的非常缓慢。由于电学氧化法其自身的特性和优点，使得其已经

广发的应用在化工厂、电镀厂、染料厂、皮革厂以及生物制药厂等领域中。在对工业废

水进行处理的过程中，由于废水的复杂性，不能使用单一的电学氧化法对其进行处理，

必须要与多种方法进行有效的结合。例如：在对印染废水进行处理时，电化学氧化法有

着明显的效果，但是在对印染废水中高毒性、高浓度的有机物质进行处理时，废水物质

就会对电化学的反应进行阻止，并消耗大量的电能，因此在对高毒性、高浓度的有机物

进行处理时最好选用电化学组合工艺。

电解催化氧化的优点：

(1)电解装置设备简单，操作容易，控制方便，价格便宜。

(2)阳极可以氧化污染物，改变阳极材料可以破坏不同类型的有机物。

(3)阴极可以回收重金属，使破坏有机污染物与回收液中重金属同步进行，一举二得。

电解催化氧化的缺点是：

(1)可溶性的电极氧化法电极的消耗过大，电流效率偏低，反应器效率不高。

(2)用电化学法彻底分解水中有机物能耗较高，设备成本也较高，这是电化学法单独使

用时需要克服的问题。

最近，南京赛佳环保有限公司发明了多维电催化高浓度工业废水处理设备(SGE-EC型)，

该设备是在传统的二维电解电极间装填粒状工作电极，形成多维电极结构。其主要特点

是：阳极采用钛基涂层电极(DSA阳极)，极板表面担载有多种催化物质涂层，具有高

效、长寿命的特点。在阴、阳极间充填了附载有多种催化材料的导电粒子和不导电粒子，

形成复极性粒子电极，提高了液相传质效率和电流效率。与传