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高级氧化技术起活性作用的是?核心问题是?

日期:2019-03-29 17:14

  总结来说就是化学手段进行的消毒或者相应处理,核心问题使用方法,剂量控制,运用对象的选择等.

  对于日化、印染、制药、化工等领域的污水处理,目前主要采用生化工艺,但由于这些产业处理的废水中含有大量的难降解有机化合物,经过生化物化处理后的排放水的COD成分主要为可溶性的、难生化降解的小分子有机物、如芳香族卤化物芳香族硝基化合物、联苯类等化合物,这类污染物往往是有毒、有害的“三致”化合物,具有排污量大、污染面广、难以生物降解等特点,如果要实现污水回用,必须对有毒、难降解污染物进行彻底无害化处理。

  高级氧化技术(Advanced oxidation prrocesses,简称AOPs)是20世纪80年代开始形成的处理有毒小分子有机污染物的技术,其特点是通过反应产生羟氧自由基(·OH),该自由基具有极强氧化性,通过自由基反应,将有机污染物有效分解,或将其难生物降解基团破坏,提高可生化性。高级氧化技术设备简单、可操作性强、运行费用低,已成功应用于印染、表面活性剂等废水的深度处理。

  目前常用的废水高级氧化技术主要包括:臭氧、紫外、光催化、fenton或其中二种联用技术,光催化技术起始于20世纪70年代,在污水处理中应用最初主要用于杀菌、随后发现光催化反应具有很强的杀藻功能,而应用于河道、湖泊等富营养水体治理,近年来将其应用于污水的高级氧化,已开发出光催化、光催化-臭氧联用、光催化-过氧化氢联用等高级氧化技术。

  光催化反应器采用固载型光催化材料,具有优异的杀菌、杀藻、去除异味的效果,其杀菌能力是单纯紫外消毒(同样的功率)3倍以上,特别是该设备还具较强的高级氧化作用,可以单独使用,也可以和臭氧、过氧化氢联用;该产品体积小,重量轻,易于安装,操作简单,能耗低。

  当以光子能量≥TiO2带隙能(3.2 eV)的光波辐照TiO2时(λ≤387.5 nm),处于价带的电子被激发到导带上生成高活性电子(e-),在价带上产生带正电荷的空穴(h+)。TiO2与水接触后,水分子及溶解氧与被光激发产生的h+、e-作用,生成强氧化性的·OH、·O2-,并通过·OH、h+和·O2-等逐步将有机物降解为CO2和H2O等无机物。·OH和·O2-使吸附在TiO2表面的难降解有机物中的共轭双键、P—O键或P—S键发生断裂,提高其可生化性。

  光催化氧化降解表面活性剂具有无毒、快速、适应底物广,矿化彻底等优点,在对表面活性剂降解的系统研究中发现,含芳环的表面活性剂比仅含烷氧基的更易断链降解实现无机化,而直链部分降解极慢,虽然表面活性剂的链烷烃部分采用光催化降解难以完全氧化成二氧化碳,但随着表面活性剂苯环部分的破坏,表面活性剂毒性大为降低,生成的长链烷烃副产物对环境危害明显减少。对于十二烷基苯磺酸钠废水、含阳离子氯化苄基十二烷基二甲基胺废水等,光催化降解均取得了较好的效果,是目前国内外公认的光催化技术较为承成熟的应用领域之一。

  光催化-臭氧联用技术对有机物降解效率大大高于单一的光催化和单一的臭氧降解效率,具有一定的协同作用,其原因可能是臭氧捕获了光催化过程中产生的光生电子,而生成更多的·OH自由基,有机物的种类和浓度对这种协同作用的效率有一定影响,不同种类有机物,协同作用有所不同,与臭氧反应速率较低的有机物协同作用较为显著;有机物浓度越高,协同作用也越显著,而臭氧浓度越大,协同作用越小。

  光催化-臭氧联用技术对芳香族化合物、染料、染料中间体、羧酸类化合物、醇类和胺类化合物均由明显降解作用,更为重要的是光催化-臭氧联用处理能有效提高有机物的可生化性,为后续的生化处理打下基础。研究表明,采用光催化-臭氧联用技术对中低浓度溴氨酸废水和染料中间体H酸废水进行预处理,结果表明,溴氨酸废水经过短时间的催化降解,脱色率可达70%以上,COD也有一定降解,同时废水的B/C从3-4.3%上升至32-36.8%,可生化性大幅度提高。H酸废水经过4h氧化,COD从900mg/l降至230mg/l,B/C从1.4%上升至26.0%,可生化性得到明显改善。

  高效:广谱抗菌杀菌能力,其消毒杀菌能力是紫外的3倍,可分解细菌毒素,具有优异的高级氧化性能,可降解废水中小分子有机物,提高其可生化性能;

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