0引言

水是人类生活和生产活动不可缺少和不可取代的宝贵资源，所有生物都要依靠它来生存。随着全球工业水平的不断提高，环境的污染程度不断加重，水资源被污染所产生的严峻问题已成为制约人类生活和经济可持续发展的关键问题之一[1]。 化工产品生产过程对环境的污染加剧, 其中特别是精细化工产品( 如制药、染料、日化等) 生产过程中排出的有机物质, 大多都是结构复杂、有毒有害和生物难以降解的物质[2]。化工废水的基本特征是：（1）水质成分复杂,副产物多 ,反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物,增加了废水的处理难度；（2）废水中污染物含量高,这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的；（3）有毒有害物质多 ,精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的,如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等；（4 ）生物难降解物质多, B比C低,可生化性差；（5）废水色度高[3]。因此 ,化工废水处理的难度较大,这些废水如果不经过处理而排放，会造成水体的不同性质和不同程度的污染，从而危害人类的健康，影响工农业的生产。传统的化工废水处理工艺难以满足这些废水净化处理在技术和经济上的要求，为此本课题旨在寻求一种高效、经济的废水处理方法和技术，并希望废水中的有机物特别是难降解、毒性大的污染物在较短时间内能够实现完全矿化且不会产生二次污染[1]。

1化工废水常用处理技术

1.1 物理法

常用的物理法包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中杂质,主要是降低水中的悬浮物,在化工废水的过滤处理中,常用扳框过滤机和微孔过滤机 ,微孔管由聚乙烯制成 ,孔径大小可以进行调节, 调换较方便；重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能,在重力场的作用下自然沉降作用, 以达到固液分离的一种过程；气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。这三种物理方法工艺简单,管理方便,但不能适用于可溶性废水成分的去除,具有很大的局限性[2]。

1.2 化学法

化学方法是利用化学反应的作用以去除水中的有机物、无机物杂质。主要有化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法等。化学混凝法作用对象主要是水中微小悬浮物和胶体物质 , 通过投加化学药剂产生的凝聚和絮凝作用,使胶体脱稳形成沉淀而去除[5]。化学氧化法通常是以氧化剂对化工废水中的有机污染物进行氧化去除的方法[4]。废水经过化学氧化还原, 可使废水中所含的有机和无机的有毒物质转变成无毒或毒性较小的物质, 从而达到废水净化的目的。电化学氧化法是在电解槽中,废水中的有机污染物在电极上由于发生氧化还原反应而去除,废水中污染物在电解槽的阳极失去电子被氧化外, 水中的Cl-,OH- 等也可在阳极放电而生成氯气和氧而间接地氧化破坏污染物[2]。

1.3 生物法

生物法是利用微生物的新陈代谢作用降解转化有机物的过程。生化处理方法主要分为好氧处理和厌氧处理两大类型,好氧处理方法主要分为活性污泥法和生物膜法。活性污泥是由好氧微生物及其代谢的和吸附的有机物、无机物组成,具有降解废水中有机污染物的能力。生物膜法是是通过废水同生物膜接触,生物膜吸附和氧化废水中的有机物. 废水的厌氧生物处理是指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物(或兼氧微生物)的作用, 将废水中的有机物分解转化为甲烷和二氧化碳的过程,所以又称厌氧消化[2]。

1.4其他方法

目前，又出现了一些新技术。主要有物理化学法、磁分离法、声波技术、非平衡等离子体技术、超临界技术、光催化氧化技术等[6]。

2非均相Fenton试剂的制备及应用

高级氧化技术（AOT）又称深度氧化技术，也可用于处理化工废水，该技术利用具有强氧化性的羟基自由基（OH），在高温高压、催化剂、超声波、电、光辐射等反应条件下，将难降解的大分子有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质[11]。由于均相芬顿试剂对pH要求比较苛刻，需要在酸性条件下（pH=3左右）才能很好的发挥作用，处理成本较大且溶液中会残留大量的铁离子，反应结束后会形成含铁污泥，引发二次污染[8]。为了避免流失铁离子，并在更宽的pH范围内进行高效氧化反应，可使用非均相芬顿技术。研究发现，把铁离子固定在载体上来做成含铁固体氧化剂，可以一定程度上拓宽pH的范围[9]。其关键是筛选载体和制备负载型催化剂。负载型催化剂是将铁离子及其他金属离子负载在载体上，反应时催化剂与反应溶液接触反应，反应结束后可回收并重复利用。目前常用的载体有二氧化硅、氧化亚铁、分子筛、离子交换树脂、粘土类材料等[10]。

本课题研究的是用水热法制备非均相芬顿催化剂。简单来说，水热法是使用高温高压水溶液，使得通常难溶或不溶的物质溶解和重结晶[12]。目前，超细纳米粉体的制备方法主要有共沉淀、水热法、溶胶凝胶法等。应用研究最多的是共沉淀法，但该法采用的原料大多是氯盐和硝酸盐，其中的阴离子不易洗涤干净，有可能存在所制备的粉体中，破坏粉体性能；另外，要去除这些离子需要多次用去离子水或蒸馏水进行冲洗，这容易改变沉淀相的组分结构和浪费水资源。而水热法制备金属氧化物粉体，具有工艺简单，水热温度低，不需要煅烧，产物粒径分布窄，基本无硬团聚或少硬团聚，可控的形成所需成分和形貌的氧化物粉体，特别适合低温催化剂粉体的合成，能够大大的提高其催化性能。

参考文献