水处理中的高级氧化技术

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高级氧化技术在水处理的

高级氧化技术在水处理的

广泛应用于水处理、废水处理、空气 净化等领域。
原理
通过电、光、催化剂等作用产生羟基 自由基,该自由基具有极强的氧化能 力,能够将有机污染物迅速氧化为无 害物质。
水处理现状与挑战
现状
随着工业发展和人口增长,水污 染问题日益严重,常规的水处理 技术难以满足日益严格的环保要 求。
பைடு நூலகம்挑战
需要开发高效、环保、经济的水 处理技术,以满足不断增长的水 处理需求。
高级氧化技术在水处理的
汇报人: 2023-12-16
目录
• 引言 • 高级氧化技术原理与分类 • 高级氧化技术在污水处理中的
应用 • 高级氧化技术在饮用水处理中
的应用
目录
• 高级氧化技术在水处理中的优 势与挑战
• 未来发展趋势与展望
01
引言
高级氧化技术概述
定义
应用领域
高级氧化技术是一种通过产生强氧化 剂(如羟基自由基)来氧化降解有机 污染物的技术。
改善口感
高级氧化技术还可以改善饮用水的口感,提高供水质量。
05
高级氧化技术在水处理中的优 势与挑战
优势分析
高效去除有机污染物
高级氧化技术能够通过产生强氧化剂(如羟基自由基)快速、有 效地降解有机污染物,去除率高。
适用范围广
高级氧化技术适用于多种类型的有机污染物,包括难降解有机物 、有毒有害物质等。
政策支持
政府加大对水处理领域的政策支 持力度,推动高级氧化技术的发
展和应用。
法规完善
完善相关法规和标准,规范水处理 行业的发展,确保出水水质达标。
产业协同发展
加强产业链上下游企业间的合作, 形成产业协同发展的良好格局,推 动高级氧化技术的广泛应用。

高级氧化技术在水处理中的应用

高级氧化技术在水处理中的应用

高级氧化技术在水处理中的应用
随着工业和人类活动的不断扩大,环境问题越来越严峻。

水污染成为一个越来越普遍的问题,它不仅影响到人类的健康和生存,也影响到生态系统的平衡和可持续发展。

针对这一问题,高级氧化技术已经成为一种有效的水处理方法。

高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,AOPs)是指在大气压下,采用化学氧化剂(如臭氧、过氧化氢等)产生大量的强氧化剂(如羟基自由基、超氧阴离子等),能够有效地分解有机物质和氧化有害物质的技术。

它的特点是能够在较短的时间内将大量的污染物质直接氧化分解掉。

1. 生活污水处理
高级氧化技术在生活污水处理中被广泛应用。

生活污水中含有大量的有机物质、氮和磷,如果不经过适当处理直接排放到自然水体中会造成严重污染。

高级氧化技术能够通过氧化作用将有机物质氧化分解为水和二氧化碳等无害物质,同时也能够有效地去除氮和磷等污染物质。

2. 工业废水处理
高级氧化技术也可以用于水处理厂中的水质净化。

水处理厂处理的原水中可能存在大量的难以处理的有机物质和微生物等污染物质,高级氧化技术能够有效地去除这些污染物质,使水质得到改善。

总之,高级氧化技术已经成为一种非常有效的水处理方法,在生活污水处理、工业废水处理、水处理厂和污水处理厂等领域都得到了广泛应用。

它能够有效地去除有机物质和氧化有害物质,达到净化和回收水资源的目的。

未来,随着技术的不断发展和进步,高级氧化技术在水处理领域的应用将会得到更加广泛的推广和应用。

水处理高级氧化技术

水处理高级氧化技术
(3)选择性 例如臭氧对于滤过性病毒及其它致 病菌的灭活作用非常有效。但青霉素菌之类的菌 种对臭氧就具有一定的抗药性。对一般细菌、大 肠菌、病毒等特别有效,其杀菌能力比氯系列的 消毒剂要强几十倍到数百倍。
(4)各种常用消毒剂的效果按以下顺序排列: O3>ClO2>HOCl>OCl->NHCl2>NH2Cl
高级氧化技术特点:
1)反应过程中产生大量氢氧自由基·OH。 2)反应速度快,多数有机物在此过程中的氧
化速率常数可达106 ~109 L/(mol.s)。 3)适用范围广,较高的氧化电位使得·OH几
乎可将所有有机物氧化直至矿化,不会产生二 次污染。
4)可诱发链反应,由于·OH的电子亲和能为569. 3 kJ ,可 将饱和烃中的H原子拉出来,形成有机物的自身氧化,从 而使有机物得以降解,这是各类氧化剂单独使用时所不 能做到的;
电化学氧化法ຫໍສະໝຸດ 湿式空气氧化法湿式氧化法
湿式空气催化氧化法
超临界水氧化法
光催化氧化法
超声波氧化
一、臭氧概述
臭氧在常温常压下是一种不稳定、具有特殊刺 激性气味的浅蓝色气体。臭氧具有极强的氧化性 能,在碱性溶液中拥有2.07V的氧化电位,其氧 化能力仅次于氟,高于氯和高锰酸钾。基于臭氧 的强氧化性,且在水中可短时间内自行分解,没 有二次污染,是理想的绿色氧化药剂。
(2)直接与细菌、病毒作用,破坏它们的细胞器和 DNA,RNA,使细菌的新陈代谢受到破坏,导 致细菌死亡。
(3)透过细胞膜组织,侵入细胞内,作用于外膜的 脂蛋白和内部的脂多糖,使细菌发生通透性畸变 而溶解死亡。
表1 臭氧消毒的优缺点
优点
缺点
消毒速度快、效果好 造价高,费用比氯贵

高级氧化技术

高级氧化技术

高级氧化技术高级氧化技术是一种废水处理方法,其最显著的特点是以羟基自由基为主要氧化剂与有机物发生反应,反应中生成的有机自由基可以继续参加·HO的链式反应,或者通过生成有机过氧化自由基后,进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO2和H2O, 从而达到氧化分解有机物的目的。

技术介绍目前废水处理最常用的生物法对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难,而化学氧化法可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性,同时还对环境类激素等微量有害化学物质的处理方面有很大的优势。

然而O3、H2O2和Cl2等氧化剂的氧化能力不强且有选择性等缺点难以满足要求。

1987年Gaze等人提出了高级氧化法(Advanced Oxidation processible, 简称AOPs),它克服了普通氧化法存在的问题,并以其独特的优点越来越引起重视。

Gaze等人将水处理过程中以羟基自由基为主要氧化剂的氧化过程称为AOPs过程,用于水处理则称为AOP法。

典型的均相AOPs过程有O3/UV, O3/H2O2, UV/H2O2,H2O2/Fe2+(Fenton试剂)等,在高pH值情况下的臭氧处理也可以被认为是一种AOPs过程,另外某些光催化氧化也是AOP过程。

与其他传统的水处理方法相比,高级氧化法具有以下特点:产生大量非常活泼的羟基自由基·HO其氧化能力(2.80v)仅次于氟(2.87),它作为反应的中间产物,可诱发后面的链反应,羟基自由基与不同有机物质的反应速率常数相差很小,当水中存在多种污染物时,不会出现一种物质得到降解而另一种物质基本不变的情况;·HO无法选择地直接与废水中的污染物反应将其降解为二氧化碳、水和无害物,不会产生二次污染;普通化学氧化法由于氧化能力差,反应有选择性等原因,往往不能直接达到完全去除有机物降低TOC和COD的目的,而高级氧化法则基本不存在这个问题,氧化过程中的中间产物均可以继续同羟基自由基反应,直至最后完全被氧化成二氧化碳和水,从而达到了彻底去除TOC、COD的目的;由于它是一种物理化学过程,很容易加以控制,以满足处理需要,甚至可以降低10-9级的污染物;同普通的化学氧化法相比,高级氧化法的反应速度很快,一般反应速率常数大于109mol-1Ls-1, 能在很短时间内达到处理要求;既可作为单独处理,又可与其他处理过程相匹配,如作为生化处理的预处理,可降低处理成本。

高级氧化技术在水处理中的应用

高级氧化技术在水处理中的应用

高级氧化技术在水处理中的应用高级氧化技术是指利用具有较高氧化还原电位的氧化剂和/或光催化剂通过氧化反应来分解水中的有机污染物和重金属离子的一种先进水处理技术。

常见的高级氧化剂包括臭氧、过氧化氢、过氧硫酸盐等,而光催化剂则包括二氧化钛、铁酸化钛等。

这些氧化剂和光催化剂能够与水中的有机物发生氧化反应,将其降解为无害的物质,从而达到净化水质的目的。

高级氧化技术在水处理中的应用主要体现在以下几个方面:1. 处理有机污染物水体中的有机污染物是造成水质污染的主要原因之一。

一些有机污染物具有较强的毒性和生物降解性,传统的水处理方法往往难以完全去除这些有机物。

而高级氧化技术可以通过氧化反应将有机物分解为无害的小分子物质,从而有效地降解有机污染物,提高水质的安全性和稳定性。

2. 消除臭氧和色度臭氧和色度是水体中常见的污染物,它们不仅影响了水的透明度和观感,还可能对水生物和环境造成危害。

有研究表明,高级氧化技术可以有效地去除水中的臭氧和色度,使水质得到有效改善。

3. 去除重金属离子水体中的重金属离子是另一个导致水质污染的主要因素。

这些重金属离子对人体健康和水生态环境都有着严重的危害。

传统的方法往往难以完全去除水中的重金属离子,而高级氧化技术则可以将其氧化沉淀,从而有效地净化水质。

4. 应用于污水处理厂高级氧化技术在污水处理厂得到了广泛的应用。

传统的污水处理方法往往只能去除污水中的悬浮物和可溶解性有机物,而对于难降解的有机污染物和重金属离子则显得力不从心。

高级氧化技术通过氧化反应,能够有效地降解污水中的有机物和重金属离子,从而提高了污水处理效率和水质净化效果。

5. 应用于饮用水处理随着城市化进程的不断加快,饮用水安全成为了人们越来越关注的问题。

高级氧化技术通过氧化反应,能够有效地去除水中的有机物、臭氧和重金属离子,提高了饮用水的安全性和卫生性。

当前,高级氧化技术在水处理领域的应用还存在一些问题和挑战。

高级氧化技术在实际应用中往往需要较高的氧化剂和光催化剂的投入,从而增加了成本;高级氧化技术对水质和水温的要求都较高,这使得其在不同水体和水温条件下的适用性受到限制;高级氧化技术在工程应用中的稳定性和连续性还需要进一步提高。

水处理中的高级氧化技术

水处理中的高级氧化技术

水处理中的高级氧化技术1高级氧化技术是什么?高级氧化技术是一种用于处理有机和无机物质的化学氧化工艺,常用于有害有机物、氨氮等污染物的处理。

高级氧化技术利用高活性氧快速、有效降低污染物的总量,分别采用含氧气体,如氧气、过氧化氢、臭氧、过氧乙酸氢铵和过氧化氰氢,以及钝性氧体或有机物的氧化作用将有机污染物物中的有害成份降解分解或形成可分解物,最终使污染物的总量显著减少或消失。

2高级氧化技术的优势高级氧化技术具有众多优势:(1)其对有机废水中大多数有害有机物有极佳的去除效果,处理效率显著提高;(2)它不改变水质的pH值,操作简单,排放标准容易达到;(3)这种技术具有投资成本低和机械工程安装容易等特点,具有高效率、低能耗、高回收率等优势;(4)该技术还可以有效减少延迟性还原物对水质的影响和药剂的使用;(5)在改善水质的同时,该技术还可以减少水体中污染物的浓度和削减沉积物,改善水体生态环境;(6)可根据不同污染物负荷量和应用条件,采取多种催化剂和助剂,获得更高的去除效果。

3高级氧化技术在水处理中的应用高级氧化技术在石油废水处理中有重要的作用,特别是用于去除高浓度的持久性有机污染物以及氨类等污染物的处理。

它可以有效解决这些污染物的处理技术,使其能够达到水质规定的排放标准,并且具有循环利用水资源的优势,能够有效保护水资源,提高水环境质量。

高级氧化技术也可以用于有机污染物和重金属离子的净化,比如多环芳烃类物质、羟基叔丁烷、氨基甲烷等有机物,以及镍离子、镉离子、铅离子、铜离子、锑离子等重金属污染物的处理。

另外,该技术还可以用于除去水中有毒有害物质,以及元素含量不稳定性,令水得到有效把控,这有助于其他水处理工艺产生最佳配比,实现最佳水质效果。

4总结高级氧化技术是一种有效的处理方法,存在众多优势,可以用于处理有害有机废水中的大多数有机物。

它具有低成本,零排放,低耗能等优势,对水处理带来了很大的改善,以及希望令水质更加优良。

什么是高级氧化技术--有什么特点

什么是高级氧化技术--有什么特点

什么是高级氧化技术?有什么特点?
高级氧化技术是指任何以产生羟基自由基OH·为目的的过程的工艺技术,简称AOP(advanced oxidation process),或称AOT。

羟基自由基OH·的产生是利用H₂O₂、O₃等在一定的条件下,加入氧化剂、催化剂,或借助紫外线、超声波、电解等的作用而产生的。

例如法国科学家Fenton提出的以铁盐为催化剂,在H₂O₂存在下,能产生OH·;或用电解法,以铁为阳极,在阴极得到H₂O₂,利用Fenton试剂可得到OH·。

新近利用金刚石为阳极,使水在阳极氧化直接产生OH·。

OH·是活性中间体、强氧化剂,其氧化能力仅次于氟,其标准氧化还原电极电位(25℃)如下:
目前比较好的高级氧化技术有:H₂O₂/Fe²+(Fenton试剂
法);UV/TiO₂/H₂O₂(过氧化氢与多相光催化结合);UV/TiO₂/O₂(多相光催化氧化);UV/H₂O₂(过氧化氢加紫外线)等。

高级氧化技术的特点有:
①由于OH·具有极强的氧化性,因此,几乎能与废水中大部分有机物起反应,使其断裂为小分子,或者彻底氧化为CO₂、H₂O、O₂、无机盐等。

一般都不会产生新的污染。

尤其处理废水中难降解的有机污染物可优先选用。

②OH·反应速率快,与废水有机污染物作用非常迅速,去除效果好、速度快。

③对废水有机污染物的破坏程度能达到完全或接近完全。

对多种有机污染物可以达到十分有效去除。

④可以实行自动控制,操作性强。

高级氧化技术已在废水和循环水处理中成功应用。

污水处理技术中的高级氧化技术方法你知道几种

污水处理技术中的高级氧化技术方法你知道几种

污水处理技术中的高级氧化技术方法你知道几种高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,AOPs)是一种用于处理难降解有机污染物的先进水处理技术。

它在水处理过程中通过氧化反应来去除有机污染物,并降低水体中有毒物质的浓度。

以下是几种常见的高级氧化技术方法:1. 臭氧氧化法(Ozone Oxidation):臭氧被广泛应用于水处理过程中,可以有效去除有机物、微生物和色度等污染物。

臭氧氧化采用氧化反应,生成具有较高氧化能力的活性氧物种,如超氧自由基(O2-)、羟基自由基(·OH)等,从而有效降解有机污染物。

2. Fenton反应(Fenton Reaction):Fenton反应是一种通过加入过氧化氢和铁盐催化剂来产生高度活性羟基自由基(·OH)的氧化方法。

在Fenton反应中,过氧化氢和铁盐在适宜的条件下反应,产生大量的羟基自由基,进一步降解有机污染物。

3. 光催化氧化(Photocatalytic Oxidation):光催化氧化是利用半导体催化剂吸收光能进行氧化反应的技术。

常用的光催化剂有二氧化钛(TiO2)、锌氧化物(ZnO)等。

当光催化剂吸收光能后,激发电子从价带跃迁至导带,并在催化剂表面发生氧化还原反应,生成高度活性的羟基自由基和超氧自由基等。

这些活性物种可以降解或转化有机污染物。

4. 过氧化氢氧化法(Hydrogen Peroxide Oxidation):过氧化氢是一种氧化性较强的物质,在高级氧化技术中广泛应用。

过氧化氢氧化法通过加入适量的过氧化氢来氧化有机污染物,产生氢氧自由基(·OH)等活性物种,进而降解污染物。

5. 电化学氧化法(Electrochemical Oxidation):电化学氧化法采用电化学反应来将有机污染物氧化为无害的产物。

主要有两种方式:电化学氧化还原(Electrochemical Redox)和电解(Electrolysis)。

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水处理中的高级氧化技术-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII水处理中的高级氧化技术摘要:高级氧化技术对处理高浓度难降解有毒有害的废水有很好的效果。

介绍高级氧化技术机理及Fenton 氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、湿式氧化法和超临界水氧化法在水处理领域的研究进展和应用,探讨了各种高级氧化技术的优缺点。

关键词:高级氧化技术;废水处理;羟基自由基高级氧化工艺(Advanced Oxidation Processes,简称AOPS)是20世纪80年代开始形成的处理有毒污染物技术,它的特点是通过反应产生羟基自由基(·OH),该自由基具有极强的氧化性,通过自由基反应能够将有机污染物有效的分解,甚至彻底的转化为无害的无机物,如二氧化碳和水等。

由于高级氧化工艺具有氧化性强、操作条件易于控制的优点,因此引起世界各国的重视,并相继开展了该方向的研究与开发工作。

高级氧化技术主要分为Fenton氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法、超声氧化法、湿式氧化法和超临界水氧化法。

一、几种高级氧化技术1.Fenton氧化法过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化技术体系称为Fenton试剂。

它是100多年前由H.J.H.Fenton发明的一种不需要高温和高压而且工艺简单的化学氧化水处理技术。

近年来研究表明,Fenton的氧化机理是由于在酸性条件下过氧化氢被催化分解所产生的反应活性很高的羟基自由基所致。

在Fe2+催化剂作用下,H2O2能产生两种活泼的氢氧自由基,从而引发和传播自由基链反应,加快有机物和还原性物质的氧化。

其一般历程为:Fe2+ + H2O2→Fe3+ +OH- +·OHFe3+ + H2O2→Fe2+ + H+ + ·O2HRH +·OH→R·+ H2OR· +·OH→ROH + ·OHFe2+ + ·OH→OH- + Fe3+Fenton氧化法一般在PH为2~5的条件进行,该方法优点是过氧化氢分解速度快,因而氧化速率也较高。

但此方法也存在许多问题,由于该系统Fe2+浓度大,处理后的水可能带有颜色;Fe2+与过氧化氢反应降低了过氧化氢的利用率及其PH限制,因而在一定程度上影响了该方法的推广应用。

近年来,有人研究把紫外光(UV),氧气等引入Fenton试剂,增强了Fenton试剂的氧化能力,节约了过氧化氢的用量。

由于过氧化氢的分解机理与Fenton与Fenton试剂极其相似,均产生·OH,因此将各种改进了的Fenton试剂称为类Fenton试剂。

主要有H2O2+UV系统、H2O2+UV+ Fe2+系统、引入氧气的Fenton系统。

Fenton试剂及类Fenton试剂在废水处理中的应用可分为两个方面:一是单独作为一种处理方法氧化有机废水;二是与其他方法联用,如与混凝沉降法、活性炭法等联用,可取得良好的效果。

Fenton 法的催化剂难以分离和重复使用,反应pH 低,会生成大量含铁污泥,出水中含有大量 Fe2+会造成二次污染,增加了后续处理的难度和成本。

近年来,国内外学者开始研究将 Fe2+固定在离子交换膜、离子交换树脂、氧化铝、分子筛、膨润土、粘土等载体上,或以铁的氧化物、复合物代替 Fe2+,以减少Fe2+的溶出,提高催化剂的回收利用率,扩宽 pH 的适宜范围。

Daud 等用浸渍法将Fe3+固定在高岭石上催化降解活性黑 5(RB5), 150 min 内 RB5 的脱色率达 99%。

Youngmin 等将 Fe(II)与壳聚糖(CS)和戊二醛(GLA)的交联物螯合制成 Fe(II)-CS/GLA催化剂,在中性条件下催化降解三氯乙烯(TCE),5h 后 TCE 的降解率达到95%,而传统 Fenton 法由于在中性条件下发生铁沉淀而对 TCE 降解不明显。

Plata 等以针铁矿作为光 -Fenton 降解 2- 氯酚的催化剂,探讨了催化剂用量、光照强度等对处理效果的影响,出水中只含有少量铁离子。

2.臭氧氧化法臭氧是一种优良的强氧化剂,在污水消毒、除色、除臭、去除有机物和 COD 方面有很好的效果。

臭氧氧化法降解有机物速度快,条件温和,不产生二次污染,在水处理中应用广泛。

臭氧处理污水作用大体表现物,一是臭氧直接氧化,二是通过形成的羟基自由基而进行自由基氧化。

单独的臭氧氧化法由于臭氧发生器易损坏,能耗较大,处理成本昂贵,且其臭氧氧化反应具有选择性,对某些卤代烃及农药等氧化效果比较差。

为此,近年来发展了旨在提高臭氧氧化效率的相关组合技术,其中 UV/O3、 H2O2/O3、UV/H2O2/O3等组合方式不仅可提高氧化速率和效率,而且能够氧化O3单独作用时难以氧化降解的有机物。

胡俊生等比较了H2O2/O3、O3处理染料废水的效果,魏东洋等则对UV/O3、O3降解六氯苯的效果进行了比较,结果表明,采用组合技术可显著提高氧化速率和处理效果、缩短反应时间、降低耗量O3。

催化臭氧氧化法也日渐受到国内外学者的关注。

催化臭氧氧化法使用的催化剂主要是过渡金属氧化物和活性炭,其中活性炭价格低、吸附性强、催化活性高、稳定性好,被广泛应用于催化臭氧氧化体系中。

3.超声氧化法超声氧化法是利用频率范围为16kHz-1MHz的超声波辐射溶液,使溶液产生超声空化,在溶液中形成局部高温高压和生成局部高浓度氧化物·OH并和H2O2可形成超临界水,快速降解有机污染物。

超声氧化法集合了自由基氧化、焚烧、超临界水氧化等多种水处理技术的特点,降解条件温和、效率高、适用范围广、无二次污染,是一种很有发展潜力和应用前景的清洁水处理技术。

超声降解有机物主要是在空化效应作用下,有机物通过高温分解或自由基反应两种历程进行。

在超声空化产生的局部高温、高压环境下,水被分解产生·OH自由基,另外溶解在溶液中的空气(N2和O2)也可以发生自由基裂解反应产生自由基。

这些自由基也会进一步引发有机分子的断裂、自由基的转移和氧化还原反应。

单独超声氧化技术能够去除水中的某些有机污染物,但其单独处理成本高,且对亲水性、难挥发的有机物处理效果较差,对 TOC 的去除不彻底,因此,常与其他高级氧化技术联用,以降低处理成本、改善处理效果。

而且,超声辐射与其它催化技术联用,超声引起的剧烈湍动可强化污染物与固态催化剂之间的固液传质,持续清洗催化剂表面,保持催化剂活性。

基于超声波技术的联合氧化技术有超声/ H2O2或O3氧化技术、超声 -Fenton 氧化技术、超声/光催化氧化技术、超声/ 湿式氧化技术等。

任百祥采用超声 -Fenton 试剂联合处理染料废水,染料废水 COD去除率达到 91.8%,且 Chen 等发现,在超声与Fenton 的协同反应中,负载α-Fe2O3的 4A 型沸石可以强化超声空化效果,且具有铁离子溶出小、反应稳定性高、使用寿命长的特点。

4.光催化氧化法光催化氧化法是通过氧化剂在光的激发和催化剂的催化作用下产生的·OH氧化分解有机物。

与传统的处理方法,如吸附法、混凝法、活性污泥法、物理法、化学法等相比较,光催化氧化降解水中有机污染物具有能耗低、操作简便、反应条件温和、可减少二次污染等突出优点,因而日益受人们重视。

光催化氧化技术使用的催化剂有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2和 Fe3O4等。

大量实验证明,TiO2光催化反应对于工业废水具有很强的处理能力。

早期的光催化氧化法是以 TiO2粉末作为催化剂,存在催化剂易流失、难回收、费用高等缺点,使该技术的实际应用受到一定限制。

TiO2的固定化成为光催化研究的重点,学者开始研究以TiO2薄膜或复合催化薄膜取代TiO2粉末。

刘磊等将纳米TiO2固定在玻璃表面光催化降解乙酸,董俊明等将TiO2/GeO2复合溶胶喷涂于铝片上制成复合膜光催化降解经臭氧氧化处理的活性蓝染料废水,均获得较好的降解效果。

此外,将光催化技术与膜分离技术耦合的光催化膜反应器可有效截留悬浮态催化剂,为催化剂的分离回收提高了新的思路。

5.湿式氧化法湿式氧化法是在高温高压下,利用氧化剂将废水中有机物氧化成二氧化碳和水,从而达到去除污染物的目的。

湿式氧化法最初由美国F.J.Zimmermann于1958年研究提出,用于造纸黑液。

随后氧化工艺得到迅速发展,应用范围从回收有用化学品和能量进一步扩展到有毒有害废弃物的处理。

湿式氧化法一般在高温(150~350℃)高压(0.5~20MPa)操作条件下,在液相中,用氧气或空气作为氧化剂,氧化水呈溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物,一般有两个步骤:①空气中的氧从气相向液相的传质过程;②溶解氧与基质之间的化学反应。

湿式氧化法在实际推广应用方面仍存在一定的局限性:①湿式氧化一般要求在高温高压的条件下进行,其中间产物往往为有机酸,故对设备材料的要求比较高,须耐高温、高压,并耐腐蚀,因此设备费用大,系统的一次性投资高;②由于湿式氧化反应中需维持在高温高压的条件下进行,故仅适于小流量高浓度的废水处理,对于低浓度大水量的废水则很不经济;③即使在很高的温度下,对某些有机物如多氯联苯、小分子羧酸的去除效果也不理想,难以做到完全氧化;④湿式氧化过程中可能会产生毒性更强的中间产物。

在湿式氧化法的基础上发展起来的催化湿式氧化法,通过投加催化剂提高该技术的氧化能力、降低反应温度和压力,从而降低了投资和运行成本,扩大了该技术的应用范围,成为湿式氧化法研究的热点。

催化湿式氧化法常用的催化剂有Fe、Cu、Mn、Co、Ni、Bi、Pt等金属元素或其中几种元素的组合。

6.超临界水氧化法为彻底去除一些湿式氧化发难以去除的有机物,研究出将废液温度升至水的临界温度以上,利用超临界水的良好特性来加速反应进程的超临界水氧化法。

超临界氧化技术是80年代中期由美国学者Model提出的一种能够彻底破坏有机物结构的新型氧化技术。

其原理是在超临界水的状态下将废水中所含的有机物用氧化剂迅速分解成水、二氧化碳等简单无害的小分子化合物。

在超临界水氧化过程中,由于超临界水对有机物的氧气都是极好的溶剂,因此有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行,反应不会因相间转移而受限制。

同时高的反应温度,也使反应速度加快。

在超临界水氧化法的基础上发展起来的催化超临界水氧化技术具有更强的降解能力和较低的反应温度与压力。

催化超临界水氧化技术中常用的催化剂有 MnO2、CuO、TiO2、CeO2、Al2O3、 Pt 及其中几种物质组成的复合催化剂如Cr2O3/A12O3、 CuO/ A12O3、MnO2/CeO2等。

超临界水氧化法是一种新兴且很有发展前景的废水处理技术。

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