賴聯興 ，張靜
中國是世界貧水國家之一，多年來快速的工業化過程給人 們生活帶來便利的同時，工業廢渣、廢氣、廢液的排放也使原 本缺乏的水資源也受到空前污染。因而，對各種工業污水的回 收利用也日益重要，特別是采用有效的工藝對廢水的凈化處理 逐漸成為人們關注的焦點。目前，常用的廢水處理方法主要有物理化學法及生化處 理，各自均存在一定的局限性。但相比而言，各種生化法工藝 在實際的污水處理中得到廣泛應用，尤其是對有機污染物的去 除，是目前經濟和環境效益較好的一種方法。該方法具有高效 率、低成本等優勢。但生化法對污水的可生化性指標要求較高， 對毒性大、難生物降解、成分復雜的有機污染廢水，生化法就 顯得無能為力。由于印染業的發展及農藥的普遍使用，這類廢水的比例仍然在不同程度的增加。因此，探索更為先進而有效 的廢水處理工藝迫在眉睫。光催化是一種高級氧化技術，其原理是光催化劑如二氧化 鈦(TiO2)在紫外光的作用下，產生空穴和電子，并進一步通過 化學作用產生具有高活性的各種自由基等一些高活性基團，參 與氧化還原反應降解污染物[1]。這種技術對有機物具有很強的 礦化能力，從而使有毒的有機物、重金屬離子完全礦化成無機 物或轉化為無污染的產物。同時，TiO2是種環境友好材料， 安全無毒，化學穩定性好[2-3]。目前，TiO2光催化技術在環境 保護中的應用已有相關報道。然而，光催化速率較慢，光子產 生效率低；需要長時間的光照，這會消耗大量的電能，增加運 營資本。這些均給TiO2光催化技術的廣泛應用帶來很大的障 礙。為了解決這種技術難題，人們嘗試將光催化氧化與其他技 術相結合，形成耦合工藝。其中，生化-光催化耦合工藝受到 重視，這種耦合工藝處理技術充分結合生化處理與光催化技術 的優點，提高了污染物的去除效率，也保證了工藝的經濟性。 同時，這種耦合工藝較為靈活，光催化工藝可根據廢水的性質， 可作為生化處理
1光催化-生化法在各行業廢水處理中的應用 研究1.1印染廢水印染企業是工業廢水的重要來源，其廢水的COD濃度很 高，色度高，成分通常含難生物降解有毒物質，如芳香族鹵化 物、芳香族硝基化合物、聯苯等，且水質變化大，較難處理。 廢水中的萘系、蒽系及酚類偶氮染料對環境影響極大,可生物 積累,具有“三致”效應[5]。單一的生化工藝對COD和色度的 去除效率較低。近幾年的研究表明[2,4]，光催化技術中的羥基 自由基的強氧化能力，能氧化破壞一系列有機污染物，包括難 降解有機物，增加廢水的可生化性。因此，光催化-生化耦合 工藝能夠解決單一處理工藝的不足，極大的提高了COD和色 度的去除率。Li等[5-6]采用間歇排放延時曝氣生物反應器與TiO2光催化 反應器組成聯合系統處理合成的染料廢水，其COD值高達 3000 mg/L。先采用生化工藝降解了廢水中的易生物降解的有 機染料后，再利用光催化技術將廢水中難生物降解的物質徹底 去除。廢水經該生化-光催化耦合工藝處理后，COD、BOD的 去除率達95%以上。同時表明，該系統具有很高的抗沖擊負 荷及處理高濃度印染廢水的能力。
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