近年來發(fā)展的幾種典型的物化處理技術(shù)主要有:(1)混凝法:是石化廢水處理的重要過程之一。向水中投加混凝劑,使污水中的膠體顆粒失去穩(wěn)定性后碰撞聚集,形成絮狀物質(zhì)從水中分離。此法可去除污水中的細(xì)分散固體顆粒、乳狀油及膠體物質(zhì)等。高效混凝處理的關(guān)鍵在于恰當(dāng)?shù)剡x擇和投加性能優(yōu)良的混凝劑。混凝法通常與氣浮或者沉淀等工藝聯(lián)用,作為生化處理的預(yù)處理。混凝法現(xiàn)存在的問題主要是混凝劑作用單一,處理效果較差,復(fù)合(無機(jī)與有機(jī))混凝劑的優(yōu)選是重要的技術(shù)問題。(2)電化學(xué)氧化法:又稱電化學(xué)燃燒,是指電極的表面會產(chǎn)生電氧化過程,或者是由電場反應(yīng)過程產(chǎn)生自由基,這些自由基具有強(qiáng)氧化性質(zhì),可以氧化降解有機(jī)化合物。電化學(xué)氧化法可以分為直接電化學(xué)氧化和間接電化學(xué)氧化。直接電化學(xué)氧化是指在電極中的陽極上生成一種金屬過氧化物,這種金屬過氧化物與難降解的有機(jī)化合物在電極的表面發(fā)生氧化還原反應(yīng),使得有機(jī)化合物被氧化降解。間接電化學(xué)氧化是電極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),過程中會生成具有氧化性質(zhì)的物質(zhì)或者具有還原性質(zhì)的物質(zhì),使得各種污染物質(zhì)被降解成無害物質(zhì)。隨著電化學(xué)氧化法的不斷發(fā)展進(jìn)步,由于其不產(chǎn)生環(huán)境污染,使得其在污水處理領(lǐng)域得到大家的關(guān)注,相關(guān)研究人員研究發(fā)現(xiàn)電化學(xué)氧化法在污水處理領(lǐng)域,重點(diǎn)是生物不易降解的含有機(jī)污染物較多的工業(yè)廢水領(lǐng)域具有良好的處理效果。但是,電化學(xué)氧化法在工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的并不廣泛,主要由于反應(yīng)所需的電極材料比較特殊,電極的使用壽命時間不長,能源消耗也比較大,所以以上幾個因素成為電化學(xué)氧化法今后發(fā)展的重中之重。(3)濕式氧化法:分為濕式空氣氧化(WAO)和催化濕式氧化(CWAO)。WAO是利用空氣或者純氧為氧化劑(現(xiàn)階段也有使用其它氧化劑的,如臭氧、過氧化氫等),在高溫(150℃~350℃)和高壓(0.5MPa~20MPa)的條件下在液相中將有機(jī)污染物氧化為CO2和H2O等無機(jī)物或小分子有機(jī)物的化學(xué)過程。該技術(shù)適用于高濃度、有毒有害或生物難降解有機(jī)污染物的處理,具有節(jié)能高效、使用范圍廣和極少有二次污染等優(yōu)點(diǎn)。具體聯(lián)系污水寶或參見http://www.jianfeilema.cn更多相關(guān)技術(shù)文檔。
CWAO是利用氧氣或空氣作為氧化劑,在高溫高壓條件下,使用催化劑在液相中氧化水中溶解態(tài)或懸浮態(tài)的有機(jī)物或還原態(tài)的無機(jī)物,使他們分別氧化分解成CO2、H2O及N2等無害物質(zhì)的化學(xué)過程。該技術(shù)能實(shí)現(xiàn)對有機(jī)污染物的高效降解,與WAO的區(qū)別在于,CWAO使用催化劑后,可以使得反應(yīng)的溫度和壓力大大降低,提高轉(zhuǎn)化效率。近年來又發(fā)展了利用超臨界水的良好特性來加速反應(yīng)進(jìn)程的超臨界濕式氧化法(SCWO)。由于濕化氧化技術(shù)要求高溫高壓,運(yùn)行條件嚴(yán)苛,所以在工業(yè)上應(yīng)用并不廣泛。(4)光催化氧化法:是高級氧化法的一種,一般多采用半導(dǎo)體金屬氧化物作為光催化劑(如二氧化鈦),在紫外光的照射下(以氧氣或空氣為氧化劑),電子在內(nèi)部會產(chǎn)生遷移現(xiàn)象,生成強(qiáng)還原性的電子和具有強(qiáng)氧化性的空穴,空穴具有極強(qiáng)的獲取電子的能力,空穴從水中的OH—和H2O分子處獲得電子,使OH—和H2O被氧化成羥基,具有強(qiáng)氧化性,進(jìn)而發(fā)生氧化還原反應(yīng),水中難降解的有機(jī)物被降解生成H2O和CO2。光催化劑一般采用TiO2、CdSe、CdS、SnO2、ZnO、Fe2O3等。其中TiO2應(yīng)用較為廣泛,它的化學(xué)性能穩(wěn)定,催化性能和活性好,經(jīng)濟(jì)價格不高,且無毒無害,不會造成二次污染。光催化氧化法把陽光照射和光氧化劑有效結(jié)合,可去除水中許多新型有機(jī)污染物,如持久性有機(jī)鹵化物、農(nóng)藥、類固醇、酚類、抗生素、消炎止痛藥、廣譜抗菌劑、降脂藥、β-阻滯劑等。
光催化氧化法優(yōu)勢在于反應(yīng)條件溫和,無需添加任何氧化劑,避免了進(jìn)一步的化學(xué)污染,降低了成本,光催化氧化反應(yīng)徹底,適用性廣。但是針對石化廢水中的有機(jī)化合物,光催化氧化法的適用范圍及降解效果目前大多數(shù)還處在研究階段,由于催化劑易失活且分離回收困難,光源利用率低,工程造價高,大型反應(yīng)器的設(shè)計等制約因素,該法并未投入到大規(guī)模的工程實(shí)踐以及商業(yè)應(yīng)用中去。
(5)催化臭氧氧化法:是在催化劑的催化活化作用下,臭氧易分解生成具有極強(qiáng)氧化能力的羥基自由基(•OH),可迅速氧化污水中的大部分有機(jī)化合物,包括一些生物難降解的有機(jī)化合物。作為高級氧化技術(shù)之一的催化臭氧化技術(shù),可應(yīng)用于各種難降解污水的預(yù)氧化、深度處理與回用、反滲透濃水處理等。由于其催化劑制備工藝簡單、價格低廉、易于回收處理、催化速度快,催化能力強(qiáng)、高效無毒、不會產(chǎn)生二次污染、發(fā)展前景廣闊。目前使用較多的是負(fù)載型固體催化劑,它包括載體和活性組分(金屬)兩部分。
另外,氣浮法、磁分離、反滲透法、磁電解法、蒸發(fā)與結(jié)晶、電滲析法、吸附法、電化學(xué)膜分離法、電凝聚電氣浮法、超聲電化學(xué)等物化處理方法在許多領(lǐng)域也得到應(yīng)用。