基于臭氧的复合工艺处理医药废水研究进展

刘汝鹏,张震,宋依辉,孙翠珍

Research progress in pharmaceutical wastewater treatment by ozone-based combined technology

Rupeng LIU,Zhen ZHANG,Yihui SONG,Cuizhen SUN

表2 多种臭氧高级氧化复合工艺的对比

Table 2 Comparison of multiple ozone advanced oxidation composite technologies

复合工艺类型 适用水质 工艺优势 存在的问题 研究现状 未来研究方向 主要控制参数 臭氧/过硫酸盐 复杂、水质波动大的废水 过硫酸盐价格便宜，易储存运输；产生的SO4·-受水体中天然有机物等竞争组分的影响较小，抗干扰性更强，氧化还原电位高于·OH，适应pH范围更广，选择性更高，存在时间更长。 处理后残留的SO4·-和H+可能对水环境造成一些不利影响 目前研究仍限于模拟废水的研究，实际废水研究较少 研究臭氧/过硫酸盐工艺与紫外光、铁基催化剂、电化学结合 过硫酸盐种类、投加量 臭氧/紫外光催化 色度、SS不高的小规模废水 绿色无害，反应条件温和、速度快，易于控制，氧化选择性可调控，一定程度抑制溴酸盐、三卤甲烷的产生 光催化剂光能利用率低、难以回收利用，操作复杂，日常维护困难 已经开始研究实际医药废水，但少有工程应用 研究高效、廉价的光催化剂，并提高太阳光利用效率 紫外光灯辐照强度、波长、辐照时间、光催化剂种类和投加量 臭氧/过氧化氢 中性或碱性废水 无二次污染，不需外来能量输入，一定程度上能减少三卤甲烷和溴酸盐的产生 H2O2难以长时间存放且利用率低 多用模拟废水研究，实际医药废水研究很少 研究与紫外光结合 H2O2投加量 臭氧/Fenton 含有色度的酸性废水 单独臭氧氧化工艺与Fenton氧化工艺已基本成熟，均有工业化应用基础，Fe2+同时催化H2O2和O3，不需要输入外部能源 产生大量铁泥，造成二次污染，需要投加大量酸碱调节pH，操作复杂 多用模拟废水研究，且研究较少 利用铁基催化剂代替亚铁盐，引入电化学手段（臭氧/电Fenton） H2O2和铁盐投加比 臭氧/超声 有色度和成分复杂的废水 只需输入电能就能持续运行，不易产生二次污染，超声促进臭氧的溶解和分解及利用率，减少臭氧投加量 超声利用率低、耗能大、后期难维护 处于实验室的分析研究阶段 研究与紫外光结合 超声波的频率、功率、声强，超声时间 臭氧/电化学 含有浊度、色度、重金属的高电解质浓度废水 正常温度和压力下就可进行，易于控制，无二次污染，产生污泥少，采用铁铝质电极还兼有絮凝作用 能耗大、电极易腐蚀，需要与除盐工艺联用 已在实际废水中研究，但少有工程应用 引入高效电极（如三维电极）进行研究 电流和电压、电极材料、电解质种类和浓度、电解时间 臭氧/羟胺 中性和碱性的废水 pH适用范围广，酸性条件下仍能有效产生·OH；羟胺能提高臭氧利用率和自由基产率 酸性条件下易产生溴酸盐，盐酸羟胺有毒性 医药废水中的研究未见报道 进行医药废水研究 臭氧与羟胺投加比 臭氧/高铁酸盐 含有色度、SS、重金属的废水 pH适用范围广，环境友好，降低了溴酸盐的产生，将高铁酸盐的絮凝和吸附作用与臭氧的助凝作用相结合 高铁酸钾不易储存和运输，且价格较高 医药废水中的研究未见报道 进行医药废水研究 高铁酸盐投加量