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废水处理方法
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水处理高级氧化技术有哪些?

高级氧化技术通过光、声、电、磁等各种物理化学过程产生大量高活性自由基(如OH),其氧化性强,氧化还原电位高达2.80V,仅次于F2的2.87V[3]。这些高氧化性自由基被用来降解水中的有机污染物,最终它们被氧化分解为CO2和H2O。高级氧化技术的发展基础是不断提高OH的应用效率和生产效率。高级氧化技术具有氧化性强、操作条件易于控制等优点。世界各国对高级氧化技术越来越重视,纷纷在这一方向上开展了大量的研究和开发工作。


水处理高级氧化技术.jpg


羟基自由基是一种强氧化剂,也是一种能净化污染物的天然物质,其净化人工污染物的功能极强。OH可以净化水中的各种微小生物和有机污染物,降解为H2O、CO2和微量无机盐。可见,OH可以解决环境污染问题,实现废物零排放、环境零污染。OH在降解废水时具有以下特点[4]:①OH是高级氧化过程的中间产物,作为引发剂诱发后续的链式反应,特别适用于难降解物质;(2)几乎选择性地与废水中的任何污染物反应,直接氧化成二氧化碳、水或矿物盐,不产生新的污染;它是一个物理-化学处理过程,易于控制,以满足各种处理要求;4.反应条件温和,是一种高效节能的废水处理技术。


1个公共


高级氧化技术


1.1臭氧联合氧化法


臭氧具有很强的氧化性,其氧化还原电位为2.07V,研究表明臭氧氧化主要通过两种途径氧化降解有机物,一种是直接臭氧氧化,另一种是通过形成羟基自由基的自由基氧化。单纯臭氧氧化存在处理成本高、能耗高、臭氧发生器易损坏、臭氧氧化对某些农药和卤代烃的氧化效果差等诸多局限性。但组合技术一方面可以减少臭氧的使用量,另一方面有机物的去除效果更好。由此,臭氧的相关组合技术不断发展。


1.2芬顿氧化法


Fenton试剂是由H2O2和催化剂Fe2+组成的氧化体系。采用Fenton氧化法处理难降解工业废水,


它比一般的化学氧化法有很大的优势。芬顿氧化法是一种应用潜力很大的废水处理技术。研究表明,Fenton法去除废水中有机物具有条件温和、反应速度快等优点。Fenton工艺不仅可以在废水处理工艺的中段提高废水的可生化性,还可以在废水处理工艺的末端起到超前作用。


1.3湿式氧化法


湿式空气氧化(WAO)是利用氧化剂(最初是空气或氧气,现在是其他氧化剂,如O3、H2O2等)在高温(125~320℃)、高压(0.5~20MPa)下,将废水中的有机物氧化成二氧化碳、水或小分子有机物,以达到去除污染物的目的[5]。20世纪70年代,在传统湿式氧化法的基础上提出了催化湿式氧化法(CWAO)。它在WAO工艺的基础上添加了合适的催化剂,降低了反应温度和压力,提高了有机物的氧化速率,提高了氧化效率,从而降低了运行成本和设备投资。


1.4超临界水氧化法


当水的温度和压力升高到临界点以上(温度374°C,压力22.1MPa),水的密度、介电常数、粘度、扩散系数等都会发生较大变化[7],水将处于不同于气态、液态和固态-超临界状态的流体状态。处于这种状态的水称为超临界水。超临界水氧化(SCWO)是一种以超临界水为反应介质,对水中污染物进行氧化分解的废水处理方法。其氧化剂一般为氧气或过氧化氢,压力一般为30~50MPa,反应温度一般为4


00~600℃


结束语


高级氧化技术的发展前景


与传统水处理技术相比,高级氧化技术具有效率高、适用范围广、反应速率快、氧化能力强、无污染或污染少等优点,高级氧化技术在有机污染物去除方面具有良好的应用前景,因此成为近年来水处理领域的研究热点;


点。


高级氧化技术虽有诸多优点,但其应用尚处于起步阶段。一方面,由于其研发时间相对较短,基础理论还不够完善;另一方面,由于废水中污染物种类繁多,高级氧化技术在理论研究和工业应用中仍有许多问题亟待解决。近年来,废水中难以生物降解的有害污染物日益增多,国家水质标准也越来越严格。传统的物化生化方法难以满足处理要求,因此这为AOP的发展带来了机遇。深入研究和开发AOP技术,合理改进现有的AOP流程,开发新技术成为当务之急。


水处理高级氧化技术.jpg


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