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污水处理技术篇:废水处理的实用高级氧化技术

2016-09-30 11:16来源:《电镀与涂饰》关键词:污水处理废水处理高级氧化技术收藏点赞

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催化臭氧氧化作用也是利用反应过程中产生的大量高氧化性自由基(羟基自由基)来氧化分解水中的有机物,从而达到水质净化。羟基自由基非常活泼,与大多数有机物反应时速率常数通常为106~109L/(mol•s)。故催化臭氧氧化的速率也比臭氧氧化高几个数量级。

催化臭氧氧化目前发现的主要问题是氧化速度还不算很快,尤其是对高浓度COD溶液的处理时问还较长,需要进一步改进。

南京德磊科技开发的德宇清新技术是新型催化臭氧氧化技术的杰出代表,它具有氧化力强,适用范围广,金属催化剂和设备的寿命长,除用电外不需添加任何药品,生产操作简单,成本极低等优点。

3.3光催化氧化

光化学氧化法包括光激发氧化法(如O3/UV)和光催化氧化法(如TiO2/UV)。光激发氧化法主要以O3、H202、O2和空气作为氧化剂,在光辐射作用下产生羟基自由基HO•。光催化氧化法则是在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂,使其在紫外光(UV)的照射下产生HO•,两者都是通过HO•的强氧化作用对有机污染物进行处理。其中,氧化效果较好的是紫外光催化氧化法,它的作用原理是让有机化合物中的C-C、C-N键吸收紫外光的能量而断裂,使有机物逐渐降解,最后以CO2的形式离开体系。

光催化氧化的优点:

(1)反应条件温和、氧化能力强。

(2)在染料废水、表而活性剂、农药废水、含油废水、氰化物废水、制药废水、有机磷化合物、多环芳烃等废水处理中,都能有效地进行光催化反应,使其转化为无机小分子,达到完全无害化的目的。

(3)光催化反应对许多无机物,如CN-、Au(CN)2-、I-、SCN-、Cr2O72-、Hg(CH3)2、Hg2+等的去除也有广阔的应用前景。

(4)可以破坏氰化物,以及电镀常用的各种有机螯合剂和添加剂,而达无害化。

(5)可以除去各种水中的微生物、细菌和霉菌。

(6)不仅可以破坏稀溶液(废水)中的有机物,而且可以破坏浓溶液(槽液)中的有机物。

(7)是一种非常清洁的干处理法,不会引入任何其他物质到体系中。

(8)能彻底破坏有机物而使其转化为CO2排出,处理的深度比其他方法高。

光催化氧化的缺点:

(1)紫外光的吸收范围较窄,光能利用率较低,其效率还会受催化剂性质、紫外线波长和反应器的限制,短波紫外线(波长小于1700A)比长波的效果好,但短波紫外光较难获得。

(2)光催化需要解决透光度的问题,因为某些废水(如印染废水)中的一些悬浮物和较深的色度都不利于光线的透过,会影响光催化效果。

(3)目前使用的催化剂多为纳米颗粒(太大时催化效果不好),回收困难,而且光照产生的电子一空穴对易复合而失活。

将光催化氧化技术与其他高级氧化技术联合使用,可以提高处理效率,增强氧化能力,近年来受到研究者的重视。荆国华利用UV/Fenton技术处理三唑磷农药废水,结果表明,n(Fe2+):n(H2O2)为1:20,且H2O2为理论投加量时,光解效果较佳,反应速率常数为0.03min-1,COD去除率可达到90%。

光催化氧化的缺点近来已被德国A.C.K.AquaConceptGmbH公司开发的新型光催化氧化设备(Enviolet®)解决了,该技术获得了柏林最高科技奖,在世界上处于领先地位。

延伸阅读:

超强氧化技术实现废水达标排放

原标题:废水处理的实用高级氧化技术
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