随着我国食品加工、造纸等行业的快速发展,含糖废水的排放负荷不断增加,仅在2016年,全国含糖废水排放量就达到了2.73×109t。含糖废水通常包含单糖、多糖、聚糖等物种,其在水体中呈现色度高、有机物浓度大、难降解等特征,如不经过处理直接排入水体,会对水环境和人体健康造成威胁。目前处理含糖废水的主要方法有吸附法、生物法、絮凝沉淀法、化学氧化法等。吸附法是使用吸附剂(活性炭等)利用其多孔结构吸附含糖废水中的糖类大分子,从而降低色度与化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD),然而富含浓缩污染物的吸附剂难以脱附再生,如处理不当会造成环境二次污染。生物法对实际含糖废水中高浓度难生化降解有机污染物的处理效果极其有限,且生物法处理周期长,对环境温度要求高。因此,高效、环境友好型水处理技术的探索对于实际含糖废水达标排放处理具有重要意义。
絮凝沉淀法是在含糖废水中加入絮凝剂以吸附架桥和电中和方式与糖类大分子等发生分子间作用形成大颗粒絮体从而使之沉降。JABIN等使用聚酰胺基阳离子聚电解质处理制糖工业中的废水,在表氯醇与二苯胺摩尔比为1.5∶1时,加入2mg·L?1的PE-2(环氧氯丙烷与二苯胺的摩尔比为1.5∶1)后,对COD的去除率达94.8%。此外,LI等采用聚合氯化铝絮凝方法作为预处理以降低焦化废水中40.1%的COD,减小后续膜蒸馏过程中膜污染发生的可能性。有研究表明,絮凝沉淀法可高效去除实际废水中的悬浮物、胶体以及大分子有机污染物,然而对一些小分子可溶性有机污染物(如脂类、酸类等)去除效果较差。因此,为实现实际废水的达标排放,往往需要大幅度提高化学絮凝药剂的投加量,这无疑增加了处理成本,也为后续大量生成的化学污泥处理带来困难。
基于过硫酸盐的高级氧化技术起步较晚,但因具有以下特性而备受关注:过硫酸盐在外部能量作用下可将O—O键断裂,从而生成具有强氧化性的硫酸根自由基(SO-4?,E0=2.5~3.1V),SO-4?相比较于Fenton反应生成的羟基自由基(?OH)半衰期长达30~40μs;过硫酸根离子与天然有机物反应较少,在实际废水中具有较好的稳定性,作用时效性更长。秦文欣等使用多巴胺和聚乙烯亚胺共沉积制备出PDA/PEI@PP材料能够协同Fe2+催化过硫酸盐,当Fe2+初始浓度为0.5mmol·L?1时,在90min内对酸性红B的降解率为98%。
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