我国是纺织印染产业大国。印染废水排放量占全国工业废水排放量的三分之一，具有色度高、成分复杂和可生化性差等特点，对生态环境和水安全造成了很大威胁。以羟基自由基为基础的高级氧化技术是降解污染物的有效手段，但因选择性差，在处理印染废水时存在药剂消耗量大、对目标污染物降解效率低等技术瓶颈。除染料外，重金属助剂，如铬、锑等，因毒性大、水化作用强，难以通过常规的固液分离技术去除，也是印染废水处理（尤其是回用）中的重点和难点。
除印染废水外，矿冶、电镀等工业废水中含有大量的重金属含氧酸盐，例如亚砷酸盐、铬酸盐等。先氧化还原转化再固液分离是去除水中重金属含氧酸盐的常用方案，但目前尚缺乏经济有效、环境负荷小的技术。
紫外/双酮水处理法
针对上述问题，南京大学环境学院张淑娟教授团队发展了紫外/双酮水处理法。
通过向废水中添加少量环境友好的双酮药剂，然后利用紫外灯或太阳为光源，即可实现染料废水的高效脱色及毒性重金属含氧酸盐的快速氧化还原转化。
该方法解决了以自由基为基础的光化学技术在应用中所存在的光能利用率低、选择性差等部分瓶颈问题，可作为工业废水生化处理前的预处理工艺。
技术优势
本项目在污染物转化效率、能耗方面均具有优势！
双酮价格与双氧水试剂相当，因反应的选择性高，少量双酮即可实现水体色度的脱除、毒性重金属含氧酸盐的减害/无害化转化。在纯水溶液中，紫外/双酮法脱色染料及氧化亚砷酸的速率是紫外/双氧水法的数倍至数十倍。在实际废水中，这一效果差距更为明显！
该方法所用双酮具有良好的生物相容性，分解后剩余的有机质可作为优质碳源被微生物利用，提高后续生化处理的效率。处理后含砷废水的毒性降低，砷酸盐可通过吸附、离子交换等方法有效去除。高毒性Cr(VI)被还原成无毒的Cr(III)后，可通过加碱沉淀去除。此外，双酮可直接利用太阳光作用于污染物，尤其适用于长日照地区存储池废水的氧化预处理。
图3种光化学技术对印染废水的脱色效果
应用领域
该技术适用于纺织印染、矿冶、电镀行业废水的脱色及减害转化等，尤其适用于特定废水的分质处理和工业水回用的前处理。
市场前景
目前尚未有同类技术的应用。与现有基于双氧水/过氧乙酸/过硫酸盐的高级氧化技术（UV/双氧水、UV/PAA、UV/PDS、UV/PMS、芬顿法）相比，该技术药剂存储方便安全、药剂用量少（药剂成本与双氧水相当）、耗电量低（能耗比UV/双氧水法低数倍—数十倍）、不产生污泥、生物友好。
利用紫外/双酮法，既能充分发挥高级氧化技术处理难降解有机污染物的能力，又可利用生化法成本低的优势，实现废水的达标处理。除氧化污染物外，该技术无需排氧即可实现对毒性污染物的还原转化，有回收有用金属的潜力。基于上述技术特点及优势，预期本技术在多种行业废水的处理方面具有一定的市场前景。
负责人简介
张淑娟教授：南京大学环境学院教授、博士生导师
研究方向：环境功能材料设计和研发；高级氧化还原技术研发
文章来源：清啦环境