催化氧化处理高浓度有机废水的研究与应用

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先进氧化技术在废水处理中的应用研究

先进氧化技术在废水处理中的应用研究摘要：随着工业发展和城市化进程的加快，废水排放量急剧增加，严重危害环境和人类健康。

传统的废水处理技术已经无法满足日益增长的废水治理需求，因此，先进氧化技术作为一种高效的废水处理技术日益受到关注。

本文综述了先进氧化技术在废水处理中的应用，包括其原理、应用范围、优缺点以及发展趋势，旨在为废水治理领域的研究和实践提供参考。

关键词：先进氧化技术；废水处理；环境保护；水质净化一、引言随着经济的快速增长和工业化进程的加快，废水排放量呈现出逐年增加的趋势，严重危害着人类健康和环境质量。

传统的废水处理技术往往效率低下、处理成本高昂、处理过程中产生二次污染等问题，已经无法满足废水治理的需求。

因此，寻找一种高效、低成本、无二次污染的废水处理技术是当前急需解决的问题之一。

先进氧化技术作为一种新兴的废水处理技术，以其高效、绿色、无毒、无副产物等优点受到了广泛关注。

它通过在废水中引入氧化剂，产生高活性的氧自由基，进而将有机物质降解为无毒、无害的物质。

本文将综述先进氧化技术在废水处理中的应用研究，包括其原理、应用范围、优缺点以及发展趋势，旨在为废水治理领域的研究和实践提供参考。

二、先进氧化技术的原理及分类先进氧化技术是指在氧化反应中引入活性氧体系（如·OH、O2-、H2O2等），通过氧化还原反应将有机污染物转化为无毒、无害的物质的技术。

先进氧化技术主要包括光催化氧化、臭氧氧化、Fenton氧化、超声氧化等多种技术。

1. 光催化氧化技术光催化氧化技术是通过在废水中引入光催化剂（如二氧化钛TiO2等），利用紫外光或可见光激发催化剂产生电子-空穴对，进而形成·OH等氧自由基，实现有机物质的降解。

光催化氧化技术具有操作简单、无二次污染、对多种有机物质具有高度选择性等优点，是一种非常有前景的废水处理技术。

2. 臭氧氧化技术臭氧氧化技术是指将臭氧气体溶解在废水中，产生高活性的·OH自由基，实现有机物质的氧化降解。

催化臭氧氧化技术及其在工业废水处理中的应用

催化臭氧氧化技术及其在工业废水处理中的应用摘要：由于我国工业化的不断发展，对工业生产后形成的废水进行处理也变成一项迫切需要解决的问题。

由于工业生产后产生的废水中含有大量有毒物质，成分复杂，因此，实现对工业生产后的废水有效处理是一项艰巨的任务。

臭氧作为一类高清洁、低毒性的氧化剂，在工业废水处理中得到了普遍的应用。

通过使用催化剂，臭氧在氧化过程中可以有效地溶解工业废水中的各类物质，生成具备强氧化性的羟基自由基，进而实现有效净化工业废水的目的。

关键词：催化臭氧氧化；工业废水；预处理；深度处理；应用0引言近年来，我国水环境污染问题已经得到了显著的改善，但仍然是实现生态环境保护的关键环节。

其中，对工业废水的处理尤为重要，其具有种类多、量大、污染力强、成分复杂等特征，尤其是具有较强的毒性和难降解性，一旦未经处理排入水域，将会对环境造成严重破坏，甚至危及人类健康。

因此，探索工业废水处理的方法实现目前我国工业发展过程中亟待解决的问题。

在这一背景下，催化臭氧氧化技术应运而生，目前，这种技术主要缺乏系统性的应用和总结。

基于此，本文通过分析工业废水的预处理单元和深度处理，探索催化臭氧氧化技术在工业废水处理中的应用，以期能够为工业废水处理提供参考。

1 工业废水预处理单元分析1.1 二级预处理在工业废水处理中，吸附法、过滤法以及催化臭氧氧化法是常用的方法。

然而，前两种方法对于处理溶解性有机物的效率较低，而催化臭氧氧化法不仅可以有效降解有机污染物，还能提高其可生化性，减少后期生物处理的负荷，因此，它在工业生产污水二级预处理中获得了应用。

然而，由于颗粒物质的存在，臭氧的损耗会大大增加，因此这种方法不能被广泛应用于二级预处理中，仍有一定的局限性。

常见的二级预处理工艺流程如图1所示，图1 常见的二级预处理流程本文对催化臭氧氧化技术在工业废水二级预处理单元中的应用进行了总结，从小试研究和中试应用两个层面，分析了不同废水种类的二级预处理成效，在小试研究中，分析了纺织、炼油、制药、农业四个种类的废水处理成效；在中试应用中，分析了化纤、沼液两种废水的处理成效，具体如表1所示。

浅谈紫外光催化氧化技术在工业废水处理中的应用

浅谈紫外光催化氧化技术在工业废水处理中的应用浅谈紫外光催化氧化技术在工业废水处理中的应用引言：工业废水处理一直是环保领域的一个重要课题，随着工业化进程的加快，废水排放问题日益凸显。

传统的废水处理方法不仅成本高昂，而且处理效果有限。

近年来，紫外光催化氧化技术在工业废水处理中得到广泛应用，其高效能、低成本的优势逐渐受到人们的关注。

本文将对紫外光催化氧化技术在工业废水处理中的应用进行浅谈。

一、紫外光催化氧化技术的原理紫外光催化氧化技术是利用紫外光激发催化剂表面产生活性氧种离子，通过和废水中有机物发生氧化反应，使有机物转化为二氧化碳和水等无害物质的一种技术。

其主要原理可以分为三个方面：1. 光催化剂吸收紫外光：常用的光催化剂包括钛酸钡、钛酸锆等。

这些催化剂能够在紫外光的照射下吸收能量，形成活性中间体。

2. 有机物吸附：废水中的有机物可以在催化剂表面吸附，与催化剂接触。

3. 活性氧化反应：紫外光照射下，催化剂表面形成的活性中间体与废水中的有机物发生氧化反应，将其转化为无害物质。

二、紫外光催化氧化技术的应用案例1. 某化工厂废水处理某化工厂生产过程中产生的废水含有大量的有机物和重金属离子，难以通过传统的废水处理方法达到排放标准。

采用紫外光催化氧化技术，通过添加适量的催化剂和利用紫外光照射废水，可将有机物催化氧化为无害物质，同时使重金属离子与催化剂发生络合反应，减少毒性。

经过紫外光催化氧化处理后，废水处理效果显著提高，达到排放标准。

2. 污水处理厂污泥脱水污水处理厂在处理废水过程中，常会产生大量的污泥。

传统的污泥脱水方法需要投入大量的能耗和化学药剂，造成环境污染。

采用紫外光催化氧化技术，可以有效地将污泥中有机物氧化为水和二氧化碳，减少污泥量，降低处理成本。

同时，紫外光催化氧化还能破坏污泥中的微生物结构，杀灭病原体，提高处理过程中的卫生安全性。

三、紫外光催化氧化技术的优势紫外光催化氧化技术在工业废水处理中具有以下几个优势：1. 高效能：紫外光催化氧化技术能够快速氧化有机物，转化为无害物质，处理效果显著。

光催化氧化技术在水处理中的应用及研究进展

光催化氧化技术在水处理中的应用及研究进展摘要：介绍了光催化氧化的机理,就TiO2固定化制备、改性、光催化氧化在降解废水中有机污染物、无机污染物以及饮用水处理中的研究进展进行了阐述,提出了今后的发展方向。

关键词：纳米二氧化钛,光催化氧化,水处理,研究进展光催化氧化技术是一种新兴的水处理技术。

1972年,Fu- jishima和Honda[1]报道了在光电池中光辐射TiO2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[2]在光催化降解水中污染物方面进行了开拓性的工作。

此后,光催化氧化技术得到迅速发展。

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,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。

1TiO2光催化剂的特性及光催化氧化机理TiO2有锐钛矿型、金红石型和板钛矿型三种晶型。

同样条件下,锐钛矿型的催化活性较好。

在众多光催化剂中,TiO2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,耐酸碱和光化学腐蚀,价廉无毒。

目前对光催化的机理研究尚不成熟,一般认为光催化氧化法是以N型半导体的能带理论为基础。

TiO2属于N型半导体,其能带是不连续的,在充满电子的低能价带(VB) 和空的高能导带(CB)之间存在一个禁带,带隙能为3.2 eV,光催化所需入射光最大波长为387.5 nm。

当λ≤387.5 nm 的光波辐射照射TiO2时,处于价带的电子被激发跃迁到导带,生成高活性电子(e-),同时在价带上产生相应的空穴(h+),从而形成具有高度活性的电子/空穴对,并在电场作用下分离,向粒子表面迁移,既可直接将吸附的有机物分子氧化,也可与吸附在TiO2表面的羟基或水分子反应生成氧化性很强的活性物质氢氧自由基·OH。

高级氧化技术在废水处理中的应用

⾼级氧化技术在废⽔处理中的应⽤⾼级氧化技术在废⽔处理中的应⽤摘要：本⽂介绍了⾼级氧化技术的特点和适⽤范围；分别阐述了化学氧化技术、电化学氧化技术、湿式氧化法、超临界⽔氧化技术等主要⾼级氧化技术的基本原理、研究进展及应⽤前景；例举了⾼级氧化技术的应⽤实例。

结果表明：⾼级氧化技术适⽤于流量⼩、浊度⾼、降解难的有机废⽔处理, 具有效果稳定的优点。

关键词：⾼级氧化技术；废⽔处理；有机污染物1、概述⽔是⽣命之源，是⼈类赖以⽣存和发展的重要物质。

近年来，现代⼯业的发展所产⽣的⼤量有毒难降解废⽔未经严格处理直接排⼊河流，带来了越来越多的环境问题，引起⼈们的关注。

为解决⽔资源⽇益紧张问题，发展新型的⽔处理技术，实现⼯业废⽔达标排放，以及重新循环利⽤⼯业废⽔，对社会经济的持续发展有重要的战略和现实意义。

随着城市和⼯业的快速发展，⽔环境污染⽇益加剧。

然⽽传统的⽔处理⽅法在解决⽔体微污染、相对分⼦量较⾼、降解性能差的有机污染物⽅⾯已经难以满⾜处理要求，⽽⾼级氧化法可将污染物直接矿化或通过氧化提⾼污染物的可⽣化性，同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理⽅⾯具有很⼤的优势，具有很好的应⽤前景。

2、⾼级氧化技术的概念⾼级氧化技术[1]⼜称做深度氧化技术，以产⽣具有强氧化能⼒的羟基⾃由基为特点，在⾼温⾼压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使⼤分⼦难降解有机物氧化成低毒或⽆毒的⼩分⼦物质。

3、⾼级氧化技术的特点与其它氧化法相⽐,⾼级氧化过程具有以下特点[2-4]:①产⽣⼤量⾮常活泼的羟基⾃由基,羟基是反应的中间产物,可诱发后⾯的链反应；②反应速率常数⼤,羟基⾃由基⾮常活泼,与⼤多数有机物反应的速率常数106～1010mol- 1.L.S-1；③羟基⽆选择直接与⽔中的有机污染物反应将其降解为⼆氧化碳、⽔和⽆机盐，不会产⽣⼆次污染；④由于它是⼀种物理－化学处理过程，很容易加以控制，以满⾜处理需要；⑤它既可作为单独处理，⼜可与其它处理过程相匹配，如作为⽣化处理的前、后处理，可降低处理成本。

污水处理过程中的催化氧化技术解析

污水处理过程中的催化氧化技术解析污水处理是一项关系到环境保护和人民健康的重要工作。

催化氧化技术是目前广泛应用于污水处理中的一种技术，其作用是通过一系列催化反应将有毒有害的有机污染物转化为无害的物质。

下面将详细解析催化氧化技术在污水处理中的应用过程，并列出主要分点。

1. 催化氧化技术的基本原理- 催化氧化是指通过催化剂催化作用，将有机物氧化为无机物或有机酸。

- 催化剂通常选择负载型金属氧化物，如二氧化锰、二氧化铁等。

- 催化氧化过程需要提供氧气供催化剂参与反应，一般通过增氧设施实现。

2. 催化氧化技术在污水处理中的应用步骤- 初级处理：去除污水中的固体颗粒和悬浮物，如格栅过滤、沉砂池等。

- 中级处理：通过物理或生物方法去除污水中的可溶性有机物，如生化池、活性炭吸附等。

- 催化氧化处理：将经过中级处理后仍残留的有机污染物进行催化氧化。

- 次级处理：去除氧化后产生的氧化产物，如沉淀池、过滤装置等。

3. 催化氧化技术的优势- 高效性：催化氧化技术能够将有机污染物高效转化为无害物质，具有较高的处理效率。

- 安全性：催化氧化反应在相对温和的条件下进行，不会产生高温或高压等安全隐患。

- 稳定性：催化剂具有较好的稳定性，能够进行多次循环使用，延长催化氧化系统的寿命。

4. 催化氧化技术的应用案例- 化工废水处理：化工废水中含有各种有机物和有毒有害物质，催化氧化技术可以对其进行彻底处理，达到排放标准。

- 食品工业废水处理：食品工业废水中含有大量有机物和油脂，催化氧化技术可以高效去除有机污染物，减少对环境的污染。

- 生活污水处理：生活污水中包含大量有机物和氮、磷等营养成分，催化氧化技术可以减少有机物的浓度，降低氮磷营养物的含量，避免对水体造成富营养化。

5. 催化氧化技术的发展趋势- 绿色化发展：随着环保意识的提升，催化氧化技术将趋向于绿色化发展，注重催化剂的可再生性和环境友好性。

- 高效化改进：研究人员将致力于进一步提高催化氧化技术的处理效率和降低能耗，以满足大规模废水处理的需求。

催化湿式氧化处理有机废水的催化剂研究

究最多是Cu ，近年来出现大量以Cu 作为活性组分的催化剂研究。

对于稀土金属，目前以Ce 为代表的稀土氧化物已被广泛应用于非均相催化剂中[7-10]。

制备条件对催化活性的影响会因为催化剂组成的变化而不同。

因为制备方法能用来控制催化剂的物理和化学方面的性质，进而影响催化剂的活性。

目前常用的催化剂制备方法主要包括共沉淀法、浸渍法、离子交换法等。

其中，共沉淀法和浸渍法是目前最常用的两种制备方法。

共沉淀法制备的催化剂特点是孔体积大，比表面积和孔隙率较高。

浸渍法是一种简单易行而且经济的方法，主要用于制备负载型催化剂，制备步骤一般包括原料的选择与配制、浸渍或吸附或沉淀、干燥焙烧等步骤。

用于制备负载型金属氧化物催化剂的活性化合物在水中应具有适当的溶解度，金属氧化物的可溶性化合物有许多，用这些化合物配制的溶液在长时间内是稳定的，一般在载体上的氧化物负载量为l%～20%为好。

基于此，本课题将采用共沉淀法和浸渍法进行催化剂制备研究[11-13]。

1 实验部分1.1 主要仪器和试剂仪器：KHCOD-8Z 型COD 消解装置(南京环科分析仪器有限公司)、pHS-3C 型pH 计(上海雷磁仪器厂)、TFM-500型高压反应釜(北京世纪森郎实验仪器有限公司)、SG-XL1600型马弗炉(上海光学精密机械研究所)。

试剂：浓硫酸、重铬酸钾、硫酸银、硫酸汞、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、硝酸铜、硝酸铈、硝酸锰、ZrOCl 2·8H 2O 溶液、氨水、乙醇、TiO 2粉末等，所用溶液皆为分析纯。

0 引言考虑到对于湿式催化氧化法，均相催化剂和非均相催化剂都有着各自的优点和缺点，并且对于不同种类的废水都有着各自的最佳适用范围，因此本文将选择多种类型催化剂进行研究，以筛选出效果最佳的催化剂。

对于均相催化剂，前人进行大量的研究发现，可溶性铜盐类的催化效果最好，但其同样具有难以回收、处理成本较高的缺点[1-3]，因此本文主要研究重点将集中在非均相催化剂的筛选上面。

铁基催化剂高级氧化技术降解废水研究进展

铁基催化剂高级氧化技术降解废水研究进展铁基催化剂高级氧化技术降解废水研究进展1. 引言随着工业化和城市化的快速发展，废水排放成为严重的环境问题。

大量工业废水、生活污水中富含有机物和有害物质，如重金属离子、有机溶剂、农药等，对环境和人类健康造成巨大威胁。

因此，寻找高效、经济、环保的废水处理技术成为当务之急。

2. 高级氧化技术简介高级氧化技术是指一类利用活性氧化物（包括自由基、离子、过氧化物等）对有机物进行氧化分解的技术。

它具有高效、全程无二次污染、适应性强等特点，被广泛应用于废水处理领域。

其中，铁基催化剂高级氧化技术由于其低成本、易得性、良好的催化活性而备受关注。

3. 铁基催化剂高级氧化技术的研究进展3.1 铁基催化剂高级氧化技术的原理铁基催化剂高级氧化技术的原理是通过在催化剂的作用下产生活性氧化物，将废水中的有机物氧化分解为二氧化碳和水。

这种技术主要通过有机物的直接氧化、间接氧化和电化学氧化等途径来完成。

3.2 铁基催化剂制备方法的改进针对传统制备方法中催化剂活性低、稳定性差等问题，研究者通过改进合成条件、添加复合助剂等措施，提高了铁基催化剂的活性和稳定性。

例如，采用溶胶-凝胶法、水热法、共沉淀法等新的制备方法能够精确控制催化剂的形貌和物相结构，提高其催化性能。

3.3 铁基催化剂在废水处理中的应用铁基催化剂高级氧化技术在废水处理领域应用广泛。

研究表明，铁基催化剂对有机物的降解效果显著，且能够同时降解废水中的重金属离子和有机物。

此外，铁基催化剂还可以与其他技术相结合，如生物降解技术、光催化技术等，提高废水处理的效率和质量。

4. 铁基催化剂高级氧化技术存在的问题与展望4.1 技术存在的问题尽管铁基催化剂高级氧化技术在废水处理中表现出较好的效果，但仍存在一些问题。

例如，催化剂活性易受废水pH值、温度和水质污染物浓度等因素的影响，导致处理效果不稳定。

此外，催化剂的再生和循环利用问题也需要进一步研究。

4.2 技术的展望未来的研究需重点关注以下方面：一是进一步改进铁基催化剂的制备方法，探索新的合成技术，提高催化剂的活性和稳定性；二是深入研究铁基催化剂的催化机理，优化反应条件，提高处理效率；三是探索催化剂与其他技术的协同作用，寻找更加高效的废水处理方案。

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催化氧化处理高浓度有机废水的研究与应用
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（．１西安科技大学化工与化学学院，西西安陕７０５；．安利源环保科技有限公司，西西安１０８２西陕７０８）１０２
摘
要：采用Ｆｎｏｅｔｎ催化氧化法处理印制板高浓度有机废水，实验表明，最佳工艺参数是：反应ｐＨ＝３０ＨＯ／．，：：
丙烯酰胺（Ａ。ＰＭ）Ｊ．Ａ型电动六联搅拌器；ＨＳ２６１Ｐ－５型ｐ测试Ｈ仪；Ｂ３５－Ｃ型ＣＤ分析仪。Ｏ
１２实验方法．
有大量的有毒有害重金属污染物Ｊ很难通过一般，
的处理方法达标。
ＰＭ，沉淀、Ａ经过滤后，分析处理效果。
催化氧化是近年来逐渐发展起来的一种新的处
理方法，且越来越多地应用于处理各种难于生化处
理的废水当中】３。催化氧化的方法有很多种Ｊ但，综合考虑过程的可控性、理系统的复杂性以及投处资和运行费用等因素，学催化氧化法或光．学催化化
ＣＤ＝．（量比）Ｆ／ＨＯ＝．（量比）反应时间１ｈ可氧化降解７％以上的ＣＤ。Ｏ２５质，ｅ０３质，，０Ｏ关键词：制板高浓度有机废水；化氧化；水处理印催废
中图分类号：０．Ｘ７３５文献标识码：Ａ文章编号：７ —３０（０１００４０１１２６２１）５— ８７— ３６
ＦＥＮＧ — ｏｇＣＨＩＤａｍｉｇＡｉｈｎ，．ｎ
（．ｐｒｎｆＣｈｍｉｔｎｈｍｉａｎｉｅｒｎ， ’ ｎＵｉｅｓｙｏｅｈｏｏｙ， ’ ｎ７０５Ｃｈｎ；１ＤｅａｔｔｏｅｓｒａｄＣｅｃｌＥｇｎｅｉｇＸｉａｎｖｒｉｆＴｃｎｌｇＸｉａ０８，ｉａｍｅｙｔ１
化氧化法在工程实践中应用较为广泛Ｊ。
２结果与讨论
２１ｐ值对催化氧化处理效果的影响．Ｈ按１２节实验方法，ｅＨＯ．Ｆ ¨／：＝０４（量．质