高浓度难降解有机废水处理

Posted 2023-01-14 有机物

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难降解有机物指微生物不能降解，或在任何环境条件下不能以足够快的速度降解而使它在环境中累积的有机物。含有此类有机物的废水成为难降解有机废水。如果BOD5/COD＜0.3，则认为该废水可生化性差，是难降解有机物。

难降解有机废水一般可以分为以下几类：多环芳烃类、杂环类、氯化芳香族类、有机氰化物、有机合成高分子化合物等。处理对策一般为分类处理、加强预处理、组合工艺、强化后处理工艺。其中加强预处理的目的是提高难降解有机物的可生化性，常见组合工艺包括：化学氧化预处理-生化处理、电化学预处理-生化处理、厌氧酸化处理-好氧生化处理等。

电解高级氧化法处理难降解有机物是通过阳极产生羟基自由基（HO•），羟基自由基与其它氧化剂相比具有更强的氧化还原电极电位，具有极强的氧化性能。电解高级氧化是电解产生的强氧化剂结合到有机污染物分子上的过程。一般可以分成两类：直接电氧化和间接电氧化。

直接电氧化是在阳极上通过产生物理吸附的“活性氧”（吸附的氢氧根自由基，HO•）或者化学吸附的“活性氧”（氧化物晶格中的氧，MOx+1）。物理吸附活性氧（HO•）引起有机化合物完全燃烧。化学活性氧（MOx+1）则参加形成选择性氧化物的反应。。

间接电氧化是通过阳极产生的氯气和次氯化物来破坏污染物。

氧化剂	反应式	氧化还原电位 /V
HO •	HO • + H + + e - = H 2 O	2.80
O 3	O 3 + 2H + + 2e - = H 2 O + O 2	2.07
H 2 O 2	H 2 O 2 + 2H + + 2e - = 2H 2 O	1.77
MnO 4 -	MnO 4 - + 8H + + 5e - = Mn 2+ + 4H 2 O	1.52
ClO 2	ClO 2 + e - = ClO 2 -	1.50
Cl 2	Cl 2 + e - = 2Cl -	1.36

高级电氧化的特点：（1）羟基自由基无选择地直接与废水中的有机污染物反应，将其降解甚至无机化，没有或很少二次污染，属于环境友好型水处理技术。（2）能量效率高，电解高级氧化一般在常温常压下可以进行。（3）设备及其操作简单。（4）可以和其它工艺联合使用，作为其它工艺的前处理，能够提高难降解有机物的可生化性。（5）电凝聚、电气浮、间接氧化、直接氧化等多种作用同时发生。