妄议“技术规范”

前两天，群中有人推送“难降解有机废水深度处理技术规范”。看了看“4.1高级氧化法”一节，还是挺满意的，至少不像以前有的规范，把芬顿法中二价铁离子称为催化剂，违背了化学学科基本概念。该规范中描述的工艺流程和参数，大多合理。尽管如此，作为多年研究高级氧化工艺的教授，在此还是妄议几个问题，“抛砖引玉”吧。

1、芬顿反应时间多久？

首先应搞懂什么是“高级氧化法”，我这样表达：“由•OH主导的氧化废水有机物的方法”。脱离这一本质，许多问题的讨论就没有基础。

•OH寿命只有纳秒级，学术界公认。芬顿反应中，它由Fe² 与H₂O₂反应产生；反应物均在液相（同相），只要相遇，反应很快；当•OH产生了，让他久等不现实，应尽快让它作用于水中溶解的有机物，使之产生有机物自由基。只要工艺中提供足够强的紊动强度，上述反应可以在很短时间内完成。某厂，用了管道混合器为反应器，停留时间仅为15 - 20秒。

有机物自由基寿命稍长，文献报道在秒级；它的反应活性较强，可与分子态氧O₂继续反应，从而得到降解。该厂管道混合器后用了浅层气浮池，由此完成了芬顿反应和泥水分离。而在气浮池中停留时间也就在20分钟左右，整个系统水力停留时间小于25分钟。

该规范要求，反应时间2至4小时，与该厂的实践差距很大。

该厂实践不够典型么？简单介绍一下：实际芬顿工艺COD去除率在50%左右，与我们在该厂的铁基催化剂催化臭氧氧化中试效果相当（停留45分钟，臭氧消耗量O₃/rCOD为1.2，规模100 t/d）；但单纯臭氧氧化COD去除率仅为10%左右，说明高级氧化效果是显著的。该厂芬顿工艺规模为60万t/d，恐怕全国数一、数二！

2、铁泥成份是什么？

这不仅关系到铁泥产量，更重要还涉及铁泥资源化途径。

规范说“二价铁离子被氧化为三价铁离子，三价铁离子水解成氢氧化铁”。错了，主要成份是FeOOH，至少占70%，而Fe(OH)₃不会超过10%。不信，可以测定嘛，现在有的是分析手段。“百度百科”有说，只有加氨水且迅速将pH值调至12，才是Fe(OH)₃沉淀。沉淀物与加碱种类有关，加NaOH溶液，沉淀物稳定后成份主要就是FeOOH。由此，可以用化学计量学方法计算铁泥产量，实际产泥量要多约20%。除多了Ca、Mg沉淀物外，还有部分盐份（Na、Cl等，由于“干化”）。但要说明的是，铁泥中有机物很少，低于0.5%，通过化学计算同样可以证明。

3、“臭氧催化氧化法”？

规范：“臭氧在催化剂的作用下分解产生新生态氧原子，在水中形成具有强氧化作用的羟基自由基（•OH），可以破坏有机物结构，从而氧化分解水中的污染物。”

“新生态氧原子”仅为一种假说；学术文献更多地认为：臭氧在催化剂表面羟基的作用下生成•OH。•OH的生成，不论是两步还是一步，其氧化物种都不是分子态的，寿命只有微秒级；催化剂的作用域很小，这才是工艺应用的关键。

另外名称问题，在催化剂作用下臭氧分解生成羟基自由基，明明是“催化臭氧”么，怎么“臭氧催化”了！catalytic ozonation 该怎么译？

4、投加双氧水浓度？

臭氧双氧水氧化法中双氧水投加量很少，为什么要规定“4.1.3.4.7双氧水浓度大于35%”？据我了解，工业上双氧水规格有两种27.5%、35%，投加哪一种不都一样么？画蛇添足！

5、电解产生•OH ？

若阳极产生•OH ，靠的是阳极的过电位，否则产生分子态氧。“4.1.5多维电解吸附法”一节，似乎对多维材料的过电位特性，强调不足。

上述议论，观点并不一定正确，且有吹毛求疵之嫌，但科学问题在于反复探讨。

（声明：以上技术资讯文章，是马鲁铭的原创，仅供参考！不承诺学术的严谨性与实践的可靠性，敬请不要摘录引用。）