隨著化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展，含氰有機(jī)化合物在制藥、農(nóng)藥、染料等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，由此產(chǎn)生的含氰化工廢水對(duì)環(huán)境和人類健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。乙腈和苯乙腈作為典型的含氰有機(jī)污染物，具有毒性大、難降解等特點(diǎn)，傳統(tǒng)生物處理方法往往難以達(dá)到理想的處理效果。高級(jí)氧化技術(shù)特別是紫外催化氧化工藝因其高效、徹底的優(yōu)勢(shì)，成為當(dāng)前含氰廢水處理的研究熱點(diǎn)。

一、乙腈與苯乙腈的來(lái)源

乙腈與苯乙腈的工業(yè)來(lái)源

乙腈是石化工業(yè)中的重要副產(chǎn)品，主要來(lái)源于丙烯氨氧化法生產(chǎn)丙烯腈的過(guò)程，收率約為2-3%。此外，乙腈還廣泛應(yīng)用于制藥工業(yè)、電子工業(yè)、分析化學(xué)等領(lǐng)域。全球乙腈年產(chǎn)量超過(guò)4萬(wàn)噸，其中約30%最終以廢水形式排放。

苯乙腈則主要來(lái)源于農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體生產(chǎn)，是合成菊酯類殺蟲劑、抗生素等的重要原料。在染料工業(yè)中，苯乙腈也是常用的前驅(qū)體。中國(guó)作為農(nóng)藥生產(chǎn)大國(guó)，每年苯乙腈的使用量超過(guò)1.5萬(wàn)噸，相關(guān)企業(yè)排放的廢水中苯乙腈濃度可達(dá)200-1000mg/L。

二、環(huán)境與健康危害

乙腈和苯乙腈均屬于中等毒性物質(zhì)，其危害主要表現(xiàn)在：

1、急性毒性：乙腈在體內(nèi)代謝可釋放氰根離子，抑制細(xì)胞呼吸鏈中的細(xì)胞色素氧化酶，導(dǎo)致組織缺氧。苯乙腈毒性更強(qiáng)，接觸后會(huì)引起頭痛、惡心、呼吸困難等癥狀。

2、環(huán)境持久性：乙腈在水中的半衰期約為7-21天，苯乙腈則更難降解，在好氧條件下半衰期可達(dá)60天以上，容易在環(huán)境中積累。

3、生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)：含氰廢水排入水體后，對(duì)水生生物具有顯著毒性，0.1mg/L的氰化物即可導(dǎo)致魚類死亡。長(zhǎng)期低濃度暴露還會(huì)影響微生物群落結(jié)構(gòu)，破壞水體自凈能力。

三、處理必要性及技術(shù)挑戰(zhàn)

根據(jù)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，氰化物最高允許排放濃度為0.5mg/L。傳統(tǒng)處理方法如堿性氯化法雖能處理簡(jiǎn)單氰化物，但對(duì)乙腈、苯乙腈等有機(jī)氰化物去除率不足40%，且會(huì)產(chǎn)生二次污染。生物處理法受毒性抑制，啟動(dòng)周期長(zhǎng)，對(duì)高濃度含氰廢水適應(yīng)性差。

因此，開發(fā)高效、綠色的含氰廢水處理技術(shù)迫在眉睫。高級(jí)氧化技術(shù)通過(guò)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基，可無(wú)選擇性地降解有機(jī)污染物，特別適用于難降解含氰廢水的處理。

四、紫外高級(jí)氧化技術(shù)

紫外光氧化催化技術(shù)是一種將紫外光輻射與氧化催化劑相結(jié)合的高級(jí)氧化技術(shù)。其核心原理是：當(dāng)特定波長(zhǎng)的紫外光照射到催化劑表面時(shí)，催化劑吸收光能，產(chǎn)生高活性的電子-空穴對(duì)。這些光生載流子可以遷移到催化劑表面，與吸附的水、氧氣等分子發(fā)生反應(yīng)，生成羥基自由基、超氧自由基等活性氧物種。這些自由基具有極強(qiáng)的氧化能力，可以無(wú)選擇性地攻擊有機(jī)污染物分子，將其逐步氧化分解為二氧化碳和水和無(wú)機(jī)鹽等無(wú)害小分子。

五、與傳統(tǒng)處理技術(shù)相比，紫外光氧化催化技術(shù)具有以下顯著優(yōu)勢(shì)：

1、高效性：產(chǎn)生的羥基自由基氧化能力強(qiáng)，反應(yīng)速率快，可高效降解大多數(shù)有機(jī)污染物

2、廣譜性：對(duì)各類有機(jī)污染物均有良好去除效果

3、清潔性：反應(yīng)條件溫和，不添加有害化學(xué)藥劑，無(wú)二次污染

4、可控性：通過(guò)調(diào)節(jié)光強(qiáng)、催化劑種類、反應(yīng)時(shí)間等參數(shù)可靈活控制處理效果

5、協(xié)同性：可與其他處理工藝（如生物處理）組合應(yīng)用，提高整體處理效率

六、應(yīng)用案例

1、農(nóng)藥廢水：吡啶廢水，氮雜環(huán)，苯胺廢水，高含氰廢水，草甘膦，吡蟲啉廢水處理，殺菌劑廢水處理，殺蟲劑廢水處理，除草劑廢水處理

2、制藥廢水：頭孢類激素廢水，氨基酸廢水，抗生素廢水，甲醇、乙醇、甲酸類廢水，糖類、蛋白質(zhì)、脂類廢水

3、化工廢水：芳香豎廢水，含苯廢水，染料廢水，有機(jī)氮廢水，有機(jī)磷廢水，有機(jī)疏廢水，EDTA、MTBE、NDMA等高難度高cod高鹽有機(jī)廢水，顏料廢水  色酚廢水  萘酚廢水  甲醛廢水  橡膠助劑廢水

4、垃圾滲濾液：鄰硝基苯胺等廢水，磷酸酯、鄰苯二甲酸酯、酚類，腐殖酸廢水，苯胺、烷基苯胺等廢水

5、畜牧養(yǎng)殖廢水：養(yǎng)豬廢水，養(yǎng)蝦廢水，養(yǎng)牛廢水

七、未來(lái)，隨著材料科學(xué)、光學(xué)技術(shù)和智能控制的發(fā)展，紫外光催化技術(shù)將朝著以下方向發(fā)展：

1、全光譜利用：開發(fā)寬光譜響應(yīng)催化劑，實(shí)現(xiàn)紫外-可見(jiàn)光全譜段高效利用

2、過(guò)程強(qiáng)化：通過(guò)外場(chǎng)（電場(chǎng)、超聲等）協(xié)同，增強(qiáng)傳質(zhì)和量子效率

3、精準(zhǔn)治理：針對(duì)特定污染物設(shè)計(jì)專用催化劑和工藝，實(shí)現(xiàn)選擇性降解

4、智慧運(yùn)維：結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)智能優(yōu)化和預(yù)測(cè)性維護(hù)

5、低碳運(yùn)行：與可再生能源（如太陽(yáng)能光伏）結(jié)合，降低碳足跡

UV-AOP設(shè)備技術(shù)以其高效、環(huán)保、靈活和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn)，在廢水處理領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低，UV-AOP技術(shù)有望成為未來(lái)廢水處理的主流技術(shù)之一

蘇州一清環(huán)保結(jié)合國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)，獨(dú)自研發(fā)了紫外高級(jí)氧化降維反應(yīng)設(shè)備，是高級(jí)氧化技術(shù)的一種，其主要原理是有機(jī)物在強(qiáng)氧化劑羥基自由基的作用下被氧化降解的過(guò)程，羥基自由基是雙氧水在特定波長(zhǎng)紫外光的照射下產(chǎn)生的，紫外燈管的穩(wěn)定、高效運(yùn)行對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用。紫外高級(jí)氧化降維反應(yīng)設(shè)備主要用于高難度高毒高鹽高濃制藥廢水的預(yù)處理，可以大幅度提升廢水的可生化性，提升蒸發(fā)效率，也應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、制藥、化工中間體、精細(xì)化工、印染等高難廢水的蒸發(fā)前處理和毒性去除，并適用于石油回注水及難降解低濃COD的定向去除，也可應(yīng)用于氰根離子，有機(jī)睛的去除。紫外高級(jí)氧化工藝還廣泛應(yīng)用于電鍍廢水破絡(luò)，工藝廢水破氰等方面。