杂、污染浓度高、有害物质多、难降解，进入水体后会对环境造成一定程度的污染。在水资源日趋紧张和水污染逐渐加剧的情况下，国民环保意识的加强使得国家和地方政府不断提高废水排放标准并加大执法力度。对废水治理标准的不断提升，使得化工废水处理技术不断进行革新；高级氧化技术具有能高效降解难降解有机物的优势，是处理难降解有机废水最具有应用前景的方法之一[1]。 高级氧化技术（AOP） 是一类泛指反应过程中有大量羟基自由基参与的化学氧化技术，它可通过电、光辐射或催化剂，或与氧化剂结合，生成活性极强的羟基自由基（·OH），与有机物进行反应，降解有毒有害的大分子有机物[2]。高级氧化工艺类型主要有：紫外催化氧化技术（UV-AOP）、湿式氧化技术、芬顿、电芬顿、臭氧氧化。
1 UV-AOP处理废水原理[3-4]
光催化氧化反应是利用200～280nm的紫外光，采用臭氧或过氧化氢等氧化剂产生羟基自由基（·OH），将废水中有机物氧化分解成水、二氧化碳及其他离子。污水中的R分子吸收光能，被激发到高能态R*分子，然后和电子激发态分子进行化学反应使有机物降解。
R R*
hv
过氧化氢在适当波长的照射下会被光解为高反应性的羟基自由基（·OH），羟基自由基是一种极强的氧化剂，氧化还原电位是2.80V，比其他常用的一些强氧化剂（比如臭氧、过氧化氢、高锰酸根和二氧化氯）要高得多，可以与水中的有机和无机物质快速反应并生成无机产物，如水、硫酸盐等。
H2O2—→2HO*
R-H+HO*→R*+H2O
多个不同的氧化反应最终将长链难生化降解有机物断链转化为易于生化降解的小分子有机物、环状及杂环有机物开环转化为易于生化处理的小分子化合物，反应时间充分最终都将有机物转化为CO2和H2O等。
Fe(OH)2++hv→Fe2++OH
H2O2+hv→2-OH
另外，加入少量FeCl3作为催化剂，Fe3+在酸性条件下水解成羟基化的Fe（OH）2+，而在紫外光照射下，Fe（OH）2+又发生反应生成羟基自由基（·OH），且紫外光和Fe2+的协同效应也可以促使H2O2催化分解成羟基自由基（·OH），其分解速率远大于紫外光催化和Fe2+催化分解速率的简单加和，因此加速了有机物的降解，化学需氧量（CODcr）逐步降低，生化需氧量与化学需氧量的比值（B/C）比逐步提高，直到出水 B/C 提高至50%以上。
2 UV-AOP的工业废水处理应用研究
化工废水中有很多有机污染物对微生物是有
紫外光催化氧化技术在工业废水处理中的应用研究
史雪芳 马勇 田宇 沈杰
江苏瑞恒新材料科技有限公司 江苏 连云港 222004
摘要：工业废水作为生态环境的重大污染源之一，其水质的复杂性决定了工业废水处理的难度。本文先简单介绍了紫外光催化氧化处理废水的原理，然后从研究结果看，紫外光催化氧化技术在处理难降解且有毒有害有机物方面取得了显著效果。
关键词：光催化氧化 UV-AOP 废水处理 高级氧化技术
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
Ｓｈｉ Ｘｕｅｆａｎｇ，Ｍａ Ｙｏｎｇ，ｔｉａｎ Ｙｕ，Ｓｈｅｎ Ｊｉｅ
Jiangsu Ruiheng New Material Technology Co.，Ltd.，Lianyungang Jiangsu 222004 Abstract：As one of the major pollution sources of ecological environment，the complexity of industrial wastewater determines the difficulty of industrial wastewater treatment. This paper first briefly introduces the principle of ultraviolet photocatalytic oxidation treatment of wastewater，and then from the research results of this paper，ultraviolet photocatalytic oxidation technology has achieved remarkable results in the treatment of refractory and toxic and harmful organic matter.
Keywords：photocatalytic oxidation；UV-AOP；waste water treatment；advanced oxidation processes
hv
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5
毒有害的，如硝基化合物、含卤化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等，COD都较高且B/C比低，可生化性差；采用普通的物理方法和化学方法无法使废水得到有效的处理。
2.1 试验设备
紫外催化高级氧化（UV-AOP）系统（见图
1）共有2组并联或串联运行；1#UV为一套独立集成反应模块，配有2根16kW灯管的反应模块，以及2个有效容积为14m 3的反应釜；2#UV也为一套独立集成反应模块，配有3根12kW灯管的反应模块，以及2个有效容积为14m 3
的反应釜。
图1 UV-AOP系统
2.2 硝基氯苯废水处理
某氯碱企业硝基氯苯废水pH=11~12，TOC
（TOC）600~900mg/L、COD 2000~2600mg/L，有机物主要为氯苯、硝基氯苯、硝基苯酚等，含盐3%~4%，主要为硝酸钠、硫酸钠。与原工艺臭氧氧化法相比，紫外催化氧化系统运行可靠性高、处理效果稳定（表1），主要特征因子去除率均达99%以上，处理出水COD约200mg/L，满足其后续纳滤系统进水指标。
2.3 二氯乙烷废水处理
乙烯氧氯化法生产二氯乙烷的工业废水含有一定量二氯乙烷、氯乙烯、甲醇钠等，该废水TOC高1200~2000mg/L、盐分含量高（氯化钠1.2%~2%、碳酸钠0.1%~0.3%），处理难度较大。
表2 二氯乙烷废水处理结果
序号
时间/min
进水TOC /(mg·L -1)27.5% HP加量/(kg·m -3)出水TOC /(mg·L -1)TOC去除率，%
15012008.010091.6260185410.011094.1365150010.09094.0465158012.08594.65
65
1480
12.0
75
94.9
采用2套UV-AOP反应模块串联运行可以较短的时间将二氯乙烷废水TOC去除94%左右，比原工艺传统芬顿法处理效果好，且设备占地小、人工操作量小、现场环境清洁。
2.4 环氧氯丙烷（ECH）高盐废水处理
ECH的生产方法有氯醇法、甘油法、双氧水法，双氧水直接氧化法ECH工艺以双氧水为氧源，催化氯丙烯直接环氧化制备ECH，该工艺原子利用率高、三废少，是国家鼓励发展的清洁工艺；但双氧水法ECH生产过程仍产生少量高TOC 高含盐废水，TOC 4500~5800 mg/L，有机物主要为ECH 、1-氯-3-甲氧基-2-丙醇（2-CMP）、甘油单甲醚、甲醇、二氯丙醇等，含氯化钠10%~15%。
采用2套UV-AOP反应模块串联运行能够高效处理ECH高盐废水，27.5%双氧水加量120~135kg/
表1 硝基氯苯废水处理结果
项目水样反应模块
时间/h TOC /(mg·L -1)COD /(mg·L -1)HP加量/（kg·m -3)
FeCl 3加量/(mg·L -1)
氯苯/(mg·L -1)硝基氯苯/(mg·L -1)
硝基酚/(mg·L -1)进水--8202580--41.98 4.7203.16出水1#1#UV 1411220223.53300.350.01 1.3出水2#2#UV 12.510919824.13500.360.01 1.1去除率/%
1#1486.392.2--99.1699.7899.362#
12.5
86.7
92.3
--99.14
99.78
99.45
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6
m 3，三氯化铁投加量250~400mg/L，当浓度高时取高值，浓度低时取低值，反应时间15~20h；UV-AOP对废水多数毒性特征因子具有很高的去除率（表3），甘油单甲醚、2-CMP、ECH去除率分别可以达到98%、99%、100%；另外，氧化出水的甲醇含量有所增加，是UV-AOP将难生化降解的有机物
（如甘油单甲醚等）断链部分转化为易于生化降解的小分子甲醇。
3 结束语
工业废水具有类型复杂、处理难度大、危害
大等特征，是困扰化工企业生存和发展的一大难题，也是引发公众性环保事件的内在根源之一。随着污水处理领域受到业界越来越多的重视，环境保护问题和可持续发展逐步步入法治化；国家相继出台了许多政策加强废水污水的高效深度治理，紫外光催化氧化工艺（UV-AOP）处理工业难降解废水取得了满意的效果。参考文献
[1] 孟琪莉，孙冲. 高级氧化技术在工业难降解有机废水处理中的应用研究进展[J].工业用水与废水，2021，52（3）：1-4.
[2] 赵军胜，潘昊，潘俊鸥，等. 基于·OH 的高级氧化技术及其组合技术的研究进展[J]. 石油和化工设备，2021，24（8）：12-14；19.
[3] 秦杉杉. 紫外光催化氧化技术在农化废水中的工程应用[J].化工管理，2018（3）：170.
[4] 赵一聪. 紫外光催化电-Fenton 法处理苯胺废水的试验研究[D].沈阳建筑大学，2015.
作者简介
史雪芳（1977.11—），高级工程师，工程硕士；从事有机合成、废水处理研究工作。
表3 ECH高盐废水处理结果
序号
名称TOC/(mg·L -1)甲醇，%单甲醚，%2-CMP，%ECH，%1
进水
55000.00060.05500.17510.0011出水3450.02560.00100.0012nd 去除率，%93.73-416798.1899.311002
羟基自由基进水
52000.00040.05920.18040.0008出水3150.03170.00300.0014nd 去除率，%93.94-782594.9399.221003
进水
57250.00030.06270.19140.0008出水3050.02750.00260.0023nd 去除率，%94.67-906795.8598.801004
进水
54500.00100.02430.19080.0010出水2900.02490.00110.0018nd 去除率，%94.68-239095.4799.061005
进水
48000.00100.03430.17850.0006出水3070.02800.00060.0031nd 去除率，%93.60-270098.2598.261006
进水
54500.00510.06130.18430.0008出水3250.02180.00190.0011nd 去除率，%
94.04
-327
96.90
99.40
100
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