光催化氧化法除味(臭)装置
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一、概述
空气中的异味臭味严重影响人们正常工作、生活。对于大楼地下室、停车场、污水处理站、工厂工场间等，迫切需要一种功能较强的绿色环保型空气净化装置。
根据市场需求，本公司近期开发出一种型高科技空气净化技术设备，可解决以上空气净化的要求。该设备的核心是产生一组能产生特定纳米波长的电光源和纳米光催化触媒材料组成的净化反应腔。此种采用复合纳米技术设备产生的复合净化能量，可使进入反应腔的受污染空气即刻进行一系列理化反应，异（臭）味有害气体即被氧化分解成无臭、无害的物质，空气中的霉菌、病菌等也同时被杀灭，从而将洁净、新鲜的空气还给人们。
二、净化主机纳米光催化氧化部分工作原理
该设备核心中的纳米光催化触媒材料（GC-100）是一种吸收光能后，能在其表面产生催化反应的物质，其功能类似于植物的叶绿素。当特定纳米波长的紫外光照射光催化触媒材料（GC-100）时，其表面发生光催化氧化还原反应。光催化触媒材料（GC-100）吸收光子后在其表面产生电子（E—）和空穴（H+），将吸收的光能转化成化学能，即具有光催化作用。
当光催化触媒材料（GC-100）与空气中的水接触时，表面就吸附H2O、O2、OH—，H2O、 OH—被空穴（H+）所氧化，O2被电子（E—）还原，反应室如下：
H2O+ H+→OH. + H+O2+ E—→O2—.
OH—基团的氧化能力较强，使有机物氧化，最终分解为水和CO2。
下面为典型污染物的被该装备氧化机理。
脂肪族氧化机理：
该装备中激发的特定波长紫外光激发光催化触媒材料（GC-100）所生成的OH. 具有强氧化作用，将脂肪族氧化为醇，进一步氧化为醛、酸，最后脱羧生成二氧化碳，整个过程可描述如下：
R–CH2 CH3→R–CH2 CH2 OH→ RCH2 CHO→RCH2 COOH→R–CH3 +CO2→RCH2
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每降解一个碳原子，生成一个CO2，重复循环，直到脂肪族完全转化为CO2为止。
芳香族氧化机理：
该装备中激发的特定波长紫外光激发催化触媒材料（GC-100）所生成的OH.
和H+使苯环羟基化，生成羟基环已二烯自由基，进而开环生成已二烯二醛，再按脂肪族氧化途径降解，生成CO2和水。
无机气体氧化机理：H2S+O2→ 2S+SH2O4NH3+3O2 → 2N2+6H2O
综上所述，利用光催化触媒材料（GC-100）的光化作用，可以使接触光催化剂的水份、臭气、细菌、污物等有机成份都被分解，从而具有除臭、抗菌、防污、防雾的功能。
三、可净化有机废气的种类
碳氢化合物、苯及苯系物，醇类、醛类、酚类、酮类、酯类、胺类、腈类、氰类、氨基类等。
四、应用行业
污水处理站（厂）、房地产、食品生产、汽车制造、自行车、摩托车、家用电器、电线电缆、漆包线、电机绝缘处、电器、仪表、电子、石油化工、涂料、化工、医药、印铁、印刷、纺织、家具、人造合成木材、皮革、铸造、制鞋业等行业。
如需了解更多的废气处理相关知识，可以咨询广州和风环境技术有限公司，一家以环保工程、产品制造与技术服务三大价值链为核心，以技术进步和科技创新为支撑的产业构架体系，业务范围已涉及给排水、废气、噪音治理、环境影响评价、能源报告书、节能工程等工程承包及运营管理、设备制造、安装调试、验收一条龙服务等多个领域，形成环境规划与咨询、项目咨询、设计、建设、设备制造及设施运营完整的环保产业链。鼻尖下的健康，环境保护刻不容缓，国能创新科技一家致力于节能减排的企业，专注于有机废气处理，VOC废气处理，UV 光解设备的研发与销售，公司有一批有梦想，敢拼敢做的同事们，大家想法一致
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就是在从事一项造福社会的行业，做一家有社会责任感的企业，与梦想同行，感恩有你，和风帮助您。
光催化氧化技术在化工废水处理中应用论文
光催化氧化技术在化工废水处理中的应用 【摘要】光催化氧化技术适用范围广，处理效果好，处理成本低，反应条件易控，无二次污染，尤其适用于含难降解有机污染物的化工废水的处理。本文就主要对光催化氧化技术的原理、特点、催化剂类型及其在化工废水处理中的应用进行综述，以供参考。 【关键字】光催化，氧化技术，化工，废水处理 为治理废水污染，保护水环境，人们经过长期努力，已经建立了许多净化处理废水的技术方法，并已广泛应用于实际的废水处理工程中，这些技术方法通常可以分为物理法、化学法、物化法、生化法等。常用的技术方法各有自身的优点，同时也不同程度地存在着某些不足之处。例如,有的技术方法对难降解污染物净化不彻底、处理速度慢，而有的可能造成二次污染，有的设备投资大、处理费用高等。随着国家推进削减主要污染物排放总量工作的开展以及逐步提高污染物排放标准，现有的技术方法难以满足更高的要求，因此有必要探索更加经济有效、便于推广应用的新技术。 光催化氧化技术原理 光催化氧化技术利用光激发氧化将o2、h2o2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-h2o2、uv-o2等工艺，可以用于处理污水中chcl3、ccl4、多氯联苯等难降解物质。另外，在有紫外光的feton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使h2o2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。所谓光化学反应，就是只有在光的作用下才能进行的化学反
应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态，然后电子激发态分子进行化学反应。光催化氧化还原以n型半导体为催化剂，如tio2、zno、fe2o3、sno2、wo3等。tio2由于化学性质和光化学性质均十分稳定，且无毒价廉，货源充分，所以光催化氧化还原去除污染物通常以tio2作为光催化剂。光催化剂氧化还原机理主要是催化剂受光照射，吸收光能，发生电子跃迁，生成“电子—空穴”对，对吸附于表面的污染物，直接进行氧化还原，或氧化表面吸附的羟基oh-，生成强氧化性的羟基自由基oh将污染物氧化。当用光照射半导体光催化剂时，如果光子的能量高于半导体的禁带宽度,则半导体的价带电子从价带跃迁到导带，产生光致电子和空穴。如半导体tio2的禁带宽度为312 ev，当光子波长小于385 nm 时，电子就发生跃迁，产生光致电子和空穴( tio2 + hν→e-+ h+)。对半导体光催化反应的机理，不同的研究者对同一现象也提出了不同的解释。氘同位素试验和电子顺磁共振（ esr）研究均已证明，水溶液中光催化氧化反应主要是通过羟基自由基（·oh）反应进行的，·oh 是一种氧化性很强的活性物质。水溶液中的oh- 、水分子及有机物均可以充当光致空穴的俘获剂，具体的反应机理如下（以tio2为例）： tio2 + hν→h++ e- h++ e-→热量 h2o→oh-+h+ h++oh-→oh
光催化氧化技术在水处理中的应用
光催化氧化技术及其在水处理中的应用 摘要：介绍了光催化氧化的机理及光催化氧化反应的主要影响因素，就TiO2固定化制备、改性、光催化氧化在工业废水以及饮用水处理中的应用进行了阐述。 关键词：光催化氧化Ti02光催化剂水处理 1 引言 光催化氧化法是近二十年才出现的水处理技术，1972年，Fu—jishima和Honda报道了在光电池中光辐射Ti02可持续发生水的氧化还原反应，标志着光催化氧化水处理时代的开始。1976年，Carey等在光催化降解水中污染物方面进行了开拓性的工作。光催化技术具有反应条件温和、能耗低、操作简便、能矿化绝大多数有机物、可减少二次污染及可以用太阳光作为反应光源等突出优点[1]，在难降解有机物、水体微污染等处理中具有其他传统水处理工艺所无法比拟的优势，是一种极具发展前途的水处理技术，对太阳能的利用和环境保护有着重大意义。 2 光催化氧化原理 光催化氧化还原以n型半导体为催化剂，如TiO2、ZnO、Fe2O3、SnO2、WO3等。TiO2由于化学性质和光化学性质均十分稳定，且无毒价廉，货源充分，所以光催化氧化还原去除污染物通常以TiO2作为光催化剂。光催化剂氧化还原机理主要是催化剂受光照射，吸收光能，发生电子跃迁，生成“电子—空穴”对，对吸附于表面的污染物，直接进行氧化还原，或氧化表面吸附的羟基OH-，生成强氧化性的羟基自由基（OH）将污染物氧化[2]。当用光照射半导体光催化剂时，如果光子的能量高于半导体的禁带宽度,则半导体的价带电子从价带跃迁到导带，产生光致电子和空穴。水溶液中的OH- 、水分子及有机物均可以充当光致空穴的俘获剂，具体的反应机理[3]如下（以TiO2为例）： TiO2 + hν→h+ + eh++ e- →热量 H2O →OH- + H+ h+ + OH-→OH h+ + H2O + O2- →·OH + H+ + O2- h+ + H2O →·OH + H+ e- + O2 →O2- O2- + H+ →HO2· 2 HO2·→O2 + H2O2 H2O2 + O2- →OH + OH- + O2 H2O2 + hν→2 OH Mn+(金属离子) + ne+ →M 3 光催化氧化反应的主要影响因素 3.1催化剂性质及用量 可用于光催化氧化的催化剂大多是金属氧化物或硫化物等半导体材料，如TiO2、ZnO、CeO2、CdS、ZnS等.在众多光催化剂中，Ti02是目前公认的最有效的半导体催化剂，其特点有：化学性质稳定，能有效吸收太阳光谱中弱紫外辐射部分，氧化还原性极强，耐酸碱和光化学腐
光催化有机合成
Practical synthesis of aromatic amines by photocatalytic reduction of aromatic nitro compounds on nanoparticles N-doped TiO 2 Huqun Wang a ,Junping Yan a ,Wenfu Chang b ,Zhimin Zhang a,* a School of Chemistry and Chemical Engineering,Shanxi University,Wucheng Road,Taiyuan 030006,PR China b Institute of Molecular Science,Shanxi University Taiyuan 030006,PR China a r t i c l e i n f o Article history: Received 9September 2008 Received in revised form 15December 2008Accepted 17December 2008 Available online 25December 2008Keywords:Reduction Aromatic amines N-doped TiO 2 Potassium iodide a b s t r a c t A novel ef?cient method for the catalytic reduction of aromatic nitro compounds to the corresponding amines was reported.Aromatic nitro compounds were chemoselectively reduced to the corresponding amines by using N-doped TiO 2and potassium iodide as photocatalysts in the presence of methanol.The novel method is highly ef?cient with very short reaction time (<20min),excellent yields (>90%)and wide functional group tolerance such as carbonyl,halogen,amino,hydroxyl and carboxylic acid groups.And N-doped TiO 2was prepared by a modi?ed sol-gel method using urea as nitrogen source and had higher photocatalytic activity comparing with pure TiO 2.The catalysts were characterized by XRD,XPS,TEM and UV–Vis DRS. ó2009Published by Elsevier B.V. 1.Introduction Aromatic amines are widely used key intermediates in the industrial synthesis of dyes,pharmaceuticals and agrochemicals [1].A variety of methods for the direct reduction of aromatic nitro compounds to the corresponding amines has been well docu-mented [2–4].However,development of new methodology espe-cially the environmentally benign process still attracts the great interests in the chemistry community [5–8].In comparison to the commonly used methods which involve hydrogenation,elec-tron transfer and hydride reduction,photocatalytic reduction emerges as cost-effective,highly selective,rapid and environmen-tally friendly.Li and co-workers ?rst reported a photoinduced reduction of nitro compounds to the corresponding amines using TiO 2semiconductor as a catalyst [9].Ferry and co-workers further investigated the mechanism of photocatalytic reduction of nitro aromatics at the surface of titanium dioxide slurries in the pres-ence of the sacri?cial electron donor methanol or isopropanol [10].Heterogeneous photocatalysis has been rapidly becoming an exciting and growing area of research due to its direct application for synthetic chemistry,such as Photo–Kolbe oxidation [11],reduc-tion [12],amino acid [13],Diels–Alder [14]and Friedel–Crafts alkylation [15]reactions.However,so far these reactions are still hardly applied to the industrial ?eld.Research in our laboratory has focused in the late few years on new active-TiO 2based reduc- ing systems.The reaction for synthesis of amines from nitro com-pounds was catalyzed by irradiating N-doped TiO 2(N-TiO 2)and potassium iodide in solution of methanol (Scheme 1).The proce-dure of synthesis of aromatic amines was much simpler and more ef?cient than those in any other literature.In addition,the photo-catalyst could be reused and remained suf?cient catalytic activity.2.Experimental 2.1.Catalyst preparation and characterization All reagents were analytical reagent grade and were used with-out any further puri?cation.A solution of tetrabutyltitanate (8.5mL)in absolute ethanol (30mL)was mixed with glacial acetic acid (1.5mL)as constraining reagent to prevent the precipitation of oxides and stabilize the solution and an ethanol solution of dis-tilled water and urea (EtOH:H 2O:CH 4ON 2=3:48:1)was added to above solution under vigorous stirring.The pH of solution was ad-justed about three by nitric acid.After 3h,the gel so obtained had been left ageing overnight at room temperature to ensure the com-pletion of the hydrolysis,subsequently evaporation of the solvent,drying at 100°C for 8h and ?nally calcination at 450°C for 4h.The anatase crystal phase was determined from the X-ray diffraction (XRD)patterns obtained by using an X-ray diffractometer (Model D/Max 2550V)with a Cu target Ka-ray (k =1.544178?).The mor-phology of the N-TiO 2powders was examined by using a Hitachi-600-2transmission electron microscope (TEM)and UV–Vis diffuse re?ectance spectrophotometer (Cary 300,Varian,US)was employed to determine the optical properties of N-TiO 2and pure 1566-7367/$-see front matter ó2009Published by Elsevier B.V.doi:10.1016/j.catcom.2008.12.045 *Corresponding author.Tel.:+863517010588;fax:+863517011688.E-mail address:mqz1003@https://www.360docs.net/doc/b35057714.html, (Z.Zhang).Catalysis Communications 10(2009) 989–994 Contents lists available at ScienceDirect Catalysis Communications journal homepage:www.elsev i e r.c o m /l o c a t e /c a t c o m
光催化氧化技术在水处理领域的应用及存在的问题
光催化氧化技术在水处理领域的应用及存在的问题 摘要：本文主要介绍光催化氧化反应机理、及其在处理染料废水、农药废水、含油废水、造纸废水、含表面活性剂废水等方面的应用, 并对其目前存在的问题进行了简单的阐述。 关键词：光催化氧化氧化技术 1前言 随着科技的高速发展和人类文明的进步，各种环境污染越来越严重，其中水污染尤为引起全球范围内的广泛重视。目前许多国家的地表水和地下水均受到不同程度的污染,水污染物主要来自工业、农业以及生活污水。当前水处理中常采用的方法是物化法和生化法，具有工艺成熟,易于大规模工业化应用的优点。然而,这些方法只是将污染物从一相转移到另一相，或是将污染物分离、浓缩，并没有使污染物得到破坏而实现无害化。这不可避免地带来废料和二次污染, 而且适用范围有限, 成本也比较高。近年来, 有关污染物治理研究方面已逐步转向化学转化法, 即通过化学反应使污染物受到破坏而实现无害化。因此, 开发能将各种化学污染物降解至无害化的实用技术( 尤其是污水处理和空气净化) 成为各国科研工作者 的重要研究内容。 光催化氧化技术( Photocatalytic Oxidation )是一种高级氧化技术( advanced oxidation process,AOP) 。光催化剂在光照的条件下能够产生强氧化性的自由基, 该自由基能彻底降解几乎所有的有机物，并最终生成H2O、CO2 等无机小分子，加上光催化反应还具有反应条件温和, 反应设备简单, 二次污染小，操作易于控制, 催化材料易得, 运行成本低, 可望用太阳光为反应光源等优点, 因而近年来受到广泛关注。 1972 年, Fujishima 等在《Nature 》上发表了“Electrochemical potolysis of water at asemiconductor electrode”一文, 揭开了光催化氧化技术的序幕。1976 年, Cr aey [ 4] 等发现, 在TiO2 光催化剂存在的条件下, 多氯联苯、卤代烷烃等可发生有效的光催化降解. 这一研究成果使人们认识到半导体催化剂对有机污染物具有矿化功能, 同时也为治理环境 污染提供了一种新方法, 立即成为半导体光催化研究中 最为活跃的领域。近30 年来, 光催化氧化技术在有机污染物处理方面得到了广泛的研究，几乎所有在水中可能存在的有机污染物都可被光催化氧化法降解并矿化。将光催化工艺与混凝、生物处理等常规水处理工艺结合起来可达到优势互补的效果。近年来, 人们围绕光催化剂活性的提高以及降低反应成本等方面进行了大量的研究, 相关文献每年都有150 篇 以上。 2光催化氧化反应的机理 Sch iavello等认为, 光触媒表面的光催化反应基 本包括4个步骤: （1）光激发催化剂表面形成电子- 电洞对； （2）电子- 电洞对必须能有效地分离； （3）电子- 电洞对在催化剂表面与被吸附物质发生氧化还原反应； ( 4) 光催化剂表面产物的脱附与再吸附。
湿式催化氧化法处理高浓度有机废水的现状与展望_陈彩云
收稿日期:2011-08-19 作者简介：陈彩云（1984-），女，辽宁兴城人，助理工程师，硕士，从事环境保护及环境监测方面的研究。 随着我国经济的迅猛发展，环境问题也日益凸显，尤其是高浓度有机废水的污染源日益增多，带来了严重的水污染问题。湿式催化氧化法（CWO ）是近20年来发展起来的一种高效处理高浓度有机废水的先进技术，是对传统化学氧化法的改进和强化，利用催化剂的催化作用，加快氧化反应速度，提高氧化反应效率。 1高浓度有机废水的来源与危害 随着现代工业生产规模的不断发展和扩大，高浓度有机废 水的污染问题也日益突出。高浓度有机废水是指水中COD 在 2000mg/L 以上，甚至高达几万至几十万，而且有些废水可生化 性较差，BOD 值较低，BOD 与COD 的比值小于0.3。高浓度有机废水主要来自化学工业、制药工业、农药生产、炼焦、造纸和印染工业等。 高浓度有机废水的危害主要有四个方面：①需氧性污染危害：很多工业废水中含有大量的耗氧有机物，耗氧有机物排入水体后，使被污染的水体缺氧甚至厌氧，水生物死亡，并产生恶臭，恶化水质和环境。氨和硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化，呈现发黑发臭的性状。②致毒性污染危害：工业废水中含有大量不易被微生物降解的有毒有机物，这些难降解有机物进入水体后，能长时间残留在水体中，并通过食物链不断积累和富集，最终进入动物或人体内产生毒性或其他危害，严重影响人类的身体健康。③酸碱污染危害：一些工厂如化工厂、化纤厂、造纸厂、味精厂等排出含有大量有机酸和有机碱的废水，改变了水体的pH 值，恶化水体生态环境，干扰水体自净能力。④感官性污染：高浓 度有机废水可使水体变色，发臭，失去使用价值。 2湿式催化氧化法原理及研究现状 2.1 湿式催化氧化法处理高浓度有机废水原理 湿式催化氧化法(CWO)是一种治理高浓度有机废水的先进 环保技术，它是在湿式空气氧化法基础上发展起来的。湿式催化氧化法是在传统的湿式氧化体系中加入催化剂，这样就降低了苛刻的反应条件，提高了氧化剂的氧化能力，缩短了反应时间，从而降低了投资运行成本，其工艺流程见图1。 该技术主要原理是在一定压力（2～8MPa ）和温度（200～ 280℃）条件下，将废水通过装有高效氧化性能催化剂的反应器， 在空气作用下，利用催化氧化原理，一次性地对高浓度有机废水的COD 、TOC 、氨、氰等污染物进行氧化分解的深度处理，使之转变为CO 2、H 2O 及N 2、SO 42-等无害成分。 2.2湿式催化氧化法研究现状 近些年来，随着湿式催化氧化法的发展，催化剂的研究是湿 湿式催化氧化法处理高浓度有机废水的现状与展望 陈彩云， 张 倩 （本溪市环境监测中心站，辽宁本溪 117021） 摘 要：为了解决高浓度有机废水污染日益严重的问题，分析了高浓度有机废水的危害，阐述了湿式催化氧化法的原理及其研究现状。通 过与其他有机废水处理方法的工艺及运行费用比较，可知湿式催化氧化法在提高去除效率的同时，有效地降低了运行成本，具有良好的发展前景。 关键词：湿式催化氧化；非均相催化剂；去除率中图分类号:X131.2 文献标识码:A 10.3969/j.jssn.1007-0907.2011.05.008文章编号:1007-0907(2011)05-0015-02 The Current Situation of High Concentration Organic Wastewater Treated by Catalytic Wet Oxidation Method and it's Prospect CHEN Cai －yun （Benxi Environment Monitoring Center Station,Benxi 117021,China ） Abstract ：In order to address the growing problem that the pollution of high concentrated organic wastewater,analyzing the dangers of high concentrations of organic wastewater.Elaborating the principle of wet catylystic oxidation and the research ；comparing with other treatment process of organic wastewater and operating costs,obtaining the result that wet catylystic oxidation can improve the removal efficiencies,and reduce the operational costs effectively,that the method will make good prospects for development. Key words ：Wet catylystic oxidation;Heterogeneous catalyst;Removal efficiencies 内蒙古农业科技2011（5）：15~16 Inner Mongolia Agricultural Science And Technology
光催化氧化反应器的工业化应用
《光催化氧化反应器》在工业污水的应用： l洗涤剂生产行业废水处理及废水处理后的回用工程；污水及工业废水深度处理（对现有污水处理后氨氮、COD不达标的系统，利用光催化氧化后实现达标排放和回收利用） l主要适用行业：洗衣粉、洗涤剂及表面活性剂等有机精细化工生产行业； l洗涤行业等用洗涤剂清洗洗涤行业的废水回用； l食品、制药等有机污染废水的治理工程； l有机废水处理及无膜中水回用工程； 《光催化氧化反应器》处理有机废水与传统工艺相比的优势： 1、设备占地面积小、反应停留时间短； 2、处理成本低，可根据后续处理的要求调整转化率或处理量； 3、可任意与其他工艺组合；作生化的前处理，改善难降解有机物的可生化性；或作有机废水处理后水质不达标的深度处理，以满足达标排放或回用。 4、运行维护成本低，不需要投加其他任何化学药物及更换催化剂； 一、光催化氧化反应器(在工业废水处理中的应用) 目前用于广州立白集团番禺公司480立方/天高浓度洗涤剂（LAS）废水处理工程.对洗涤剂（LAS）处理的平均去除转化率:90%.
本公司独有专利技术(专利号：ZL200720119600.5)，有效实现了光催化氧化技术的工业化应用。主要用于各种难降解的有机污染废水废液的深度处理，特别是对高含量的有机废水富含表面活性剂(LAS)、COD以及其他有机污染物的处理，具有很好的去处效果。去除率在90%以上，分解后的产物为水和二氧化碳，不会产生二次污染问题；整套装臵集氧化分解及除臭功能为一体。 广州立白（番禺）有限公司日处理480M3/日洗衣粉废水工程，是我公司《光催化氧化分解表面活性剂》专利技术第一次用于工业化应用的成功范例；也是国内真正实现光催化氧化工艺在污水处理方面成功进行工业化应用的首例。对洗衣粉行业的废水具有划时代的意义！洗衣粉制造行业都知道，洗衣粉废水处理的最大问题是：废水表面活性剂浓度高时，会严重影响生化效果，并造成生物菌种死亡，在生化瀑气池泡沫满天飞，不得不将生化池用致密的网罩于池上，以防止对环境的影响。 立白集团广州立白（番禺）有限公司日处理480M3/日洗衣粉废水工程，于2009年4月正式投入运行，原预算该项目投入运行后吨水综合处理成本将增加1.8元/吨。在半年的实际运行中，其运行成本的变化完全出乎预料，其污水处理总体综合成本不但没有增加1.8元/吨，反而比原来没有改造前降低了0.2元/吨。这是一个意外而可喜的结果。最后从立白公司废水处理站操作及管理人员处得到答案。原处理系统设计能力为20吨/小时，由于增加光催化氧化设备后，大大
光催化氧化法简介
光催化氧化法简介 光催化氧化法是近20年才出现的水处理技术，在足够的反应时间内通常可以将有机物完全矿化为CO2和H2O 等简单无机物，避免了二次污染，简单高效而有发展前途。所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。由于以二氧化钛粉末为催化剂的光催化氧化法存在催化剂分离回收的问题，影响了该技术在实际中的应用，因此将催化剂固定在某些载体上以避免或更容易使其分离回收的技术引起了国内外学者的广泛兴趣。 在我国工业废水中，印染废水因其有机物含量高、色度深、水质复杂、排放量大而成为难处理的工业废水之一。印染废水中含有大量卤化物、硝基物、氨基物、苯胺、酚类及各种染料等有机物，主要来自纤维、纺织浆料和印染加工所使用的染料、化学药剂、表面活性剂和各类整理剂。其COD浓度达数千至数万mg/L，色度也高达数千至数万倍，可生化性差，很多废水还含有高浓度无机盐：如氯化钠、硫化物等，严重污染水环境。国内处理染料废水普遍以生物法为主，同时辅以化学法，但脱色及COD去除效果差，出水难以稳定达到国家规定的排放标准。光催化氧化法是近年来水处理研究的热点之一，实验证明，此方法对印染废水有较好的处理效果。当进水COD Cr为1300 mg/L左右，色度为800倍时，经本法处理的废水，出水COD Cr达188 mg/L，色度为0～10倍，COD Cr 去除率达92%，脱色率几近100%。主要水质指标达到了GB8978—1996《污水综合排放标准》中染料工业的二级标准。本法可取代常规的生物法，适合中小型印染厂的废水处理。 光催化氧化法原理 光降解通常是指有机物在光的作用下，逐步氧化成低分子中间产物最终生成CO2、H2O及其他的离子如NO3-、PO43-、Cl-等。有机物的光降解可分为直接光降解、间接光降解。前者是指有机物分子吸收光能后进一步发生的化学反应。后者是周围环境存在的某些物质吸收光能成激发态，再诱导一系列有机污染的反应。间接光降解对环境中难生物降解的有机污染物更为重要。 利用光化学反应降解污染物的途径，包括无催化剂和有催化剂参与的光化学氧化过程。前者多采用氧和过氧化氢作为氧化剂，在紫外光的照射下使污染物氧化分解；后者又称光催化氧化，一般可分为均相和非均相催化两种类型。均相光催化降解中较常见的是以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质，通过photo-Fenton 反应产生?HO使污染物得到降解，非均相光催化降解中较常见的是在污染体系中投加一定量的光敏半导体材料，同时结合一定量的光辐射，使光敏半导体在光的照射下激发产生电子-空穴对，吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子-空穴作用，产生?HO等氧化性极强的自由基，再通过与污染物之间的羟基加和、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿化。 新型高效光催化氧化的原理 新型高效光催化氧化的原理就是在表面催化剂存在的条件下，利用一定波长的紫外光波在常温常压下催化、通过一定量的曝气来氧化废水中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，较好的去除有机污染物。在降解COD的过程中，通过催化氧化来打断有机分子中的双键发色团，如偶氮基，硝基，硫化羟基，碳亚氨基等，达到脱色的目的，同时有效地降低BOD/COD值，使之易与生化降解。这样，光催化氧化反应在高浓度，高毒性，高含盐量废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。 该技术的核心为三相催化氧化。这三相分别是：由风机送入罐内的压缩空气曝气(气相)，一定波长
光催化氧化除臭设备简介及说明书
光催化氧化除臭设备 光催化氧化是在外界可见光的作用下发生催化作用,光催化氧化反应是以半导体及空气为催化剂，以光为能量，将有机物降解为CO2和H2O。本公司采用的半导体是目前反应效率最高的纳米TiO2光催化剂,经蜂窝陶瓷载附特殊处理后使用,达到理想效果。在光催化氧化反应中，通过紫外光照射在纳米TiO2光催化剂上产生电子空穴对，与表面吸附的水份（H2O）和氧气（O2）反应生成氧化性很活波的羟基自由基（OH-）和超氧离子自由基（O2-、0-）。能够把各种废臭气体如醛类、苯类、氨类、氮氧化物、硫化物及其它VOC类有机物、无机物在光催化氧化的作用下还原成二氧化碳（CO2）、水（H2O）以及其它无毒无害物质,同时具有除臭、消毒、杀菌的功效，由于在光催化氧化反应过程中无任何添加剂，所以不会产生二次污染。 该设备核心中的纳米光催化触媒材料（GC-100）是一种吸收光能后，能在其表面产生催化反应的物质，当特定纳米波长的紫外光照射光催化触媒材料（GC-100）时，其表面发生光催化氧化还原反应。光催化触媒材料（GC-100）吸收光子后在其表面产生电子（E—）和空穴（H+），将吸收的光能转化成化学能，即具有光催化作用。当光催化触媒材料（GC-100）与空气中的水接触时，表面就吸附H2O、O2、OH—，H2O、 OH—被空穴（H+）所氧化，O2被电子（E—）还原，反应式如下： H2O+ H+ OH. + H+ O2+ E— O2—OH—基团的氧化能力较强，使有机物氧化，最终分解为水和CO2。下面为典型污染物的被该装备氧化机理。脂肪族氧化机理：
该装备中激发的特定波长紫外光激发光催化触媒材料（GC-100）所生成的OH. 具有强氧化作用，将脂肪族氧化为醇，进一步氧化为醛、酸，最后脱羧生成二氧化碳，整个过程可描述如下： R–CH2 CH3R–CH2 CH2 OH RCH2 CHORCH2 COOHR–CH3 +CO2RCH2 OHRCHOR–COOH每降解一个碳原子，生成一个CO2，重复循环，直到脂肪族完全转化为CO2为止。芳香族氧化机理： 该装备中激发的特定波长紫外光激发催化触媒材料（GC-100）所生成的OH. 和H+使苯环羟基化，生成羟基环已二烯自由基，进而开环生成已二烯二醛，再按脂肪族氧化途径降解，生成CO2和水。无机气体氧化机理：H2S+O2 2S+SH2O 4NH3+3O2 2N2+6H2O 综上所述，利用光催化触媒材料（GC-100）的光化作用，可以使接触光催化剂的水份、臭气、细菌、污物等有机成份都被分解，从而具有除臭、抗菌、防污、防雾的功能。 设备可以作为光解氧化除臭设备、低温等离子体废气净化设备的末端配套设备，也可以作为低浓度废气的直接处理设备，在应用于废气净化领域时，每1000m3 /h废气配置紫外线灯1支；在空气净化领域，每4000m3/h废气配置紫外线灯1支.
光催化氧化反应器设计综述
光催化氧化反应器设计综述 摘要：文章通过废水中有机物的降解问题引出光催化氧化降解有机物技术，再从技术问题引入更深层次的问题即如何提高降解效率，进而引出本文主题—光催化氧化反应器设计。文章详细叙述了反应器的结构形式及几种不同类型反应器的优点和缺陷，以及研究现状。 关键词：光催化氧化；反应器 随着经济的发展，大量工业废水、生活污水有机污染物的超标排放，造成了水体环境严重富营养化问题，目前很多地方的治理只注重对有毒重金属的处理，而忽略了有机污染物潜在的危害性，废水中大量的有机污染物。富含洗涤剂（LAS）、COD、BOD、含氮、磷等的有机物的污水本身具有一定的毒性，对动植物和人体有慢性毒害作用，还会引起水中传氧速率降低，使水体自净受阻，从而使水体变色发臭。所以对废水中的有机物进行处理是非常必要的。光催化氧化分解有机污染物是当今公认的最前沿最有效的处理技术，光催化氧化反应器成功的解决了光催化氧化技术的工业化运用难题，所采用光催化氧化技术，废水有机污染物分解后的产物为水、二氧化碳及无害的无机盐，从根本上解决了有机污染问题。 目前, 用金属氧化物半导体作催化剂进行光催化氧化降解有机污染物的研究, 已引起了国内外众多学者的关注[1]。为了提高光催化氧化反应效率，光催化氧化反应器是必不可少的。应用光催化氧化反应器可进行化学氧化、光氧化、光化学氧化、光催化氧化和光化学催化氧化等多种类型氧化反应, 并可进行多种组合试验, 为环境科研、环境工程提供试验设备, 亦可为高等院校师生提供教学试验设备。光催化氧化反应器的设计远比传统的化学反应器复杂,除了涉及质量传递与混合、反应物与催化剂的接触、流动方式、反应动力学、催化剂的安装、温度控制等问题外,还必须考虑光辐射这一重要因素。目前已有多种形式的光催化氧化反应器应用于光降解的研究及实际废水的处理,并取得了一些成果,但同时也暴露出许多问题,为此有许多人从不同的角度对如何提高光催化氧化反应器的效能及实用性开展了大量的工作[2]。 1 光催化氧化反应器的结构形式 催化剂以两种形式存在于反应器中:一是光催化剂颗粒分散于整个反应器系统中,二是光催化剂颗粒固定在载体上(如反应器壁或尼龙丝网等) ,据此可将相应的反应器形式称为悬浮式和固定式。 悬浮式是TiO2粉末直接与废水混合组成悬浮体系。优点是结构简单，能充分利用催化剂活性[3]。缺点是存在固液分离问题，无法连续使用；易流失；悬浮粒子阻挡光辐射深度，TiO2 =0.5mg/m3左右，反应速度达到极限[4]。固定式是TiO2粉末喷涂在多孔玻璃、玻璃纤维或玻璃板上。优点是TiO2不易流失，可连续使用；缺点是催化剂固定后降低了活性[5]。固定式又分非填充式和填充式两种。非填充式固定床型：以烧结或沉积法直接将光催化剂沉积在反应器内壁，部分光催化表面积与液相接触。填充式固定床型：烧结在载体上，然后填充到反应器里，与非填充式固定床型相比，增大了光催化剂与液相接触面积，克服了悬浮型固液分离问题。 Geisen 等[6 ]针对典型化合物二氯乙酸(DCA) 的降解分别进行了悬浮式TiO2和固定式TiO2液膜反应器( Flow-Film Reactor ，FFR) 研究，结果表明：与固定式催化剂反应系统相比，悬浮式系统能够获得更高的DCA降解率,达到了固定式系统的3倍，这是因为催化剂的固定限制了传质和降低了光催化活性。因此，如果能够通过固/ 液分离技术实现TiO2颗粒与处理水的分离及回收利用,那么悬浮式反应器将比固定式反应器有着明显的优势。为此，Xi等[7 ]采用带有斜板和不带有斜板的沉淀池及微滤膜继续进行了悬浮催化剂的分离研究:当进水的催化剂浓度> 5 g/ L、pH 在零电荷点附近时，通过沉淀作用可以对Degussa P 25 TiO2实现
光催化氧化设备的保养及使用规范
光催化氧化设备的保养及使用规范 UV光氧催化设备保养使用规范安全、操作、维护保养注意事项 1、用户应定期检查、保养设备。 2、每隔2个月或视用户现状而定，定期清理粉(灰)尘一次，打开设备电源箱对高压模块表面清洁粉尘，然后安装复原。 3、没个2个月或视用户现状而定，定期更换二氧化钛催化板一次。 4、在进行维护保养时，严禁带电操作；设备检修前必须断电检修，并在电控柜前挂示牌“维修中请勿送电”。 5、设备的日常维护应由接受过培训并能胜任的维保人员进行日常维护保养。 6、设备的检修应由设备厂商专业的技术人员或授权的专业技术人员进行检修。 8、应专人进行产品的维护保养，维护保养按本公司按本工地说明书进行； 9、光氧净化器里面的UV紫外线灯管开启时，不要直视，若要观察灯管使用情况请购买相关防护眼镜； 10、要确保传输的过程顺利。进入光解废气净化器的管段应该光滑，并且要有一段直管，确保废气进入设备的时候能够形成稳定的恒流，使用的传输管道好是用金属软管连接，以确保产生小的震动效果。 11、应该在风机的前段装设风量控制装置，采用风机变频器或者空气控制阀来调节风量，因为想让光氧废气净化器的处理优势发挥到
大，进入设备的风量应该是稳定的，而且风量要平稳过渡，如果风量时大时小，不仅废气处理效果不佳，而且对除臭设备也会造成一定的影响。 12、要确保留出设备的检修以及维护空间。设备应该在顶部装设防雨措施，设备长时间的运转肯定会有损坏，如果不留出检修的空间，到时候就得把设备全部拆开，而这个工作量还是比较大的。 13、净化器通过法兰与排风风管连接，所有连接应密封、防止漏风。 14、净化器可室内、外安装，净化器室外安装请在机器上方安装防雨装置以增加机器的使用寿命。 15、净化器电源应接地，净化器水平安装于风管及排风风机之间。另外接220V单相三线电源至净化器。 16、要做好放电接地。因为UV光氧净化器也属于高压设备，所以应该在运行维护或者设备检修时都做好防点击事故措施。 17、净化器前端应该有水喷淋降解有机废气中的大型颗粒，以保证净化器内部洁净度和使用年限，延长维护时间。
第二章光催化氧化技术
第二章光催化氧化技术 第1节光催化概述 光催化(Phntocatalv}i} }是在光的照射下产生类似光合作用的光催化反应，产生出氧化能力极强的自山氢氧基和活性氧，具有很}},的光氧化还原功能，可氧化分解各种有机化合物 和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水和.二氧化碳，因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防r} ;自 洁、字泞除甲醛和净化空气功能。 光催化的特性为利用空气中的氧分子及水分子将所接触的有机物转换为二氧化碳和水，自身不起变化，却可以促进化学反应的物质，理论.r-有效期较长、维护费用低。同时，二氧化钦本身无毒无害。已广泛用于食品、民药、化妆品等各种领域。 光催化在光的照射下产生氧化能力极强的 氢氧自由基和活性氧，具有很强的光氧化还原 功能。可氧化分解各种有机化合物和部分无机物，能破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋臼质，可杀灭细菌和分解有机污染物，把有机污染物分解成无污染的水(HZO)和二氧化碳 }co}),因而具有极强的杀菌、除臭、防霉、防污自洁及净化空气的功能。 (川光催化基本原理光催化的原理是光催化剂纳米材料被太阳光、灯光(紫外线) 照射后，表面电子(e)被激励，同时生成带电的正孔(h+},正孔(h+)和空气中的氧 (o:)、水(HZo)发生反应，产生具有极强氧化作用的活性氧。有机物污染物、臭气、细 菌等被氧化分解，而电子(e)还原成空气中的氧。 光催化反应可分为下列几个步骤: ①反应物、氧气及水分子吸附于二氧化钦表而;②经光照射后。二氧化钦产生电子及空穴;③电子和空穴分别扩散到二氧化钦粒子表面;④电子、空穴和氧及水分子形成氢氧自由基;⑤氢氧自由基和反应物进行氧化反应; 光催化是利用特定波长光源的能量产生催化作用，使周围氧及水分子激发成极具活性的OH一及02一自由离子基，这些氧化力极强的自由基儿乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质 第2节光催化氧化技术在污水处理中的应用 }.光催化叙化技术的应用 光催化技术的研究始于20世纪70年代的后半期，用作催化的化学物有T1}} ,硫化锅、硫化亚铅、妮或钦系层状复合氧化物、二氧化铁等。用光照射催化剂时山于光生成空穴。氧化力强。大都采用不溶解的、稳定的半导体粉末二氧化钦，与水分解成氧和氢。从含乙醇的水溶液中生成氢，因水和氮合成氨，还原二氧化碳。含氨和.二氧化碳的水溶液合成氨基酸，氰基化离子或酪酸离子，变为纳米Tif}.}能处理多种有毒化合物。包括工业有毒溶剂、化学杀虫剂、木材光催化技术也被用于无机污染物的处理。利用光催化法在柠檬酸根离子存在下，可以使H}}被还原成Hg而沉积在TiO}表面;此法同样适川于铅。`Ti0:光催化可能降 解的尤机污染物还有氰化物，5}1}、I} }S , LV}和No:等有害气休也能被吸附在}'i。}表面，在光的作用下转化成无毒无害物质，井可回收贵金属。水污染有机物的分解研究儿乎都涉及到'}'i(}}光催化。 光催化是与常规热能催化相对应的催化技术，.光催化主要是有机盒属络合物和半导体。现在商用的光催化剂儿乎都是二氧化钦(Ti}} }可以说是半导体光催化。半甘体光催化的 一般机能是脱臭、抗菌、灭菌、防污、去除有害物等:.