水質(zhì)高級氧化處理新技術(shù)

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1、水質(zhì)高級氧化處理新技術(shù)高級氧化技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的處理廢水中有毒有害高濃度污染物的新技術(shù)。由于高級氧化技術(shù)工藝具有顯著的特點和獨特的優(yōu)點，因此引起世界各國的重視，并相繼開發(fā)了各種各樣的處理工藝和設(shè)備，使高級氧化系統(tǒng)具有很強的生命力和競爭力，應(yīng)用前景廣闊。高級氧化技術(shù)的特點反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量氫氧自由基·OH;1反應(yīng)速度快2適用范圍廣，幾乎可將所有有機物氧化，不會產(chǎn)生二次污染。3可誘發(fā)鏈反應(yīng)，形成有機物的自身氧化4可與其它處理技術(shù)連用，有利于生物法的進一步降解56操作簡單，易于控制和管理6化學(xué)氧化法電化學(xué)氧化還原法化學(xué)催化氧化法濕式氧化法光化學(xué)氧化法和光化學(xué)催化氧化法超臨界

2、水氧化法高級氧化技術(shù)各種氧化劑的氧化電極電位一高級氧化技術(shù)-化學(xué)氧化法化學(xué)氧化法是利用化學(xué)氧化劑的強氧化性，將廢水中的無機物和有機物徹底氧化成無毒的小分子物質(zhì)或氣體，從而達到處理的目的?；瘜W(xué)氧化法可以去除廢水中的絕大多數(shù)有機污染物和某些無機物。常見的化學(xué)氧化劑為O3、H2O2、ClO2、KMnO4和K2FeO4等。這些氧化劑通常情況下都是強氧化劑，在酸性和堿性溶液中可以氧化多種有機污染物。特別是可溶性Fe2+和H2O2按一定的比例混合所組成的芬頓（Fenton）試劑，能氧化許多有機物，且操作不需要高溫高壓，處理效果好，但存在一些難以克服的弱點。1.1臭氧類氧化法O3長期以來就被認為

3、是一種有效的氧化劑和消毒劑,采用臭氧氧化處理有機廢水反應(yīng)的速度快、無二次污染。單獨使用O3氧化法處理廢水存在O3利用率低、氧化能力不足及O3含量低等問題。為此,近年來發(fā)展了旨在提高臭氧氧化效率的相關(guān)組合技術(shù),其中UV/O3,O3/H2O2,UV/O3/H2O2,草酸/Mn2+/O3等組合方式均被證明很有效,不僅可提高氧化速率和效率,而且能夠氧化在O3單獨作用時難以氧化降解的有機物。O3在水中的兩種類型1.2Fenton類氧化法在化學(xué)氧化法中,Fenton法在處理一些難降解有機物(如苯酚類、苯胺類)方面顯示出一定的優(yōu)越性。Fenton法以鐵鹽(Fe2+、Fe3+均可)為催化劑,在H2

4、O2存在下對有機物進行氧化降解。隨著人們對Fenton法研究的不斷深入,近年來又把紫外光(UV)、可見光、草酸鹽等引入Fenton法,不僅使Fenton法的氧化能力大為增強,而且減少了H2O2的用量,降低了處理成本。由于上述改進技術(shù)的基本原理與Fenton反應(yīng)類似,在處理有機污染物的過程中起主要氧化作用的均是·OH,故被稱為Fenton類反應(yīng)。目前，化學(xué)氧化法所需的費用還較高，僅用于飲用水處理、特種工業(yè)用水處理、有毒有害高濃度有機廢水的處理以及以回用為目的的廢水深度處理等?；瘜W(xué)通常碳水化合物氧化的最終產(chǎn)物是CO2和H2O，含氮有機物的氧化產(chǎn)物主要是NO2－及NO3－類產(chǎn)物，含硫有機

5、物主要是SO42-類產(chǎn)物，含磷有機物主要是PO43+類產(chǎn)物。各類有機污染物被氧化的難易程度不等。實驗表明，酚類、醛類、酮類、有機胺及芳胺類、硫醇和硫醚等易于氧化；醇類、酸類、酯類、烷基取代的芳烴類、硝基取代的芳烴類、不飽和烴類、碳水化合物等在一定條件下可以氧化；而烷烴、鹵代烷烴、合成高分子聚合物等難以氧化。1964年加拿大學(xué)者Eisenhauer首次使用Fenton試劑處理了苯酚廢水和烷基苯廢水獲得成功。1968年，Bishop研究了Fenton試劑氧化去除城市污水中難降解有機物，結(jié)果證明大部分有機物可完全被礦化。1980年美國Catherine報道了采用H2O2+UV可成功地處理

6、TNT廢水。Murugan也用該方法處理自來水中的有機物，取得了良好的效果。Barbeni等采用Fenton試劑氧化水溶液中的二氯酚和三氯酚，去除效果顯著。日本學(xué)者報道了采用H2O2+Fe2+曝氣系統(tǒng)對甘露醇廢水進行預(yù)處理，然后接活性污泥可除去廢水中99%以上的COD。含有苯、甲苯、二甲苯和甲基叔丁基醚污染物的地下水采用UV+H2O2+O3的結(jié)合處理，在30min內(nèi)除去了80%以上的COD。二高級氧化技術(shù)-化學(xué)催化氧化法化學(xué)催化氧化法是在傳統(tǒng)的濕式氧化處理工藝中，加入適宜的催化劑以降低反應(yīng)所需的溫度與壓力，提高氧化分解能力，縮短反應(yīng)時間，防止設(shè)備腐蝕和降低成本?；瘜W(xué)催化氧化法主要應(yīng)

7、用于石油煉制和化學(xué)工業(yè)廢水的處理，它對于氣態(tài)污染物、液態(tài)污染物、固態(tài)污染物的處理都有成功的實例。在氣態(tài)污染物的治理中，SO2和NOx的催化轉(zhuǎn)化及有機廢水的治理都用過這種方法。采用催化氧化處理SO2，是基于SO2可催化氧化成SO3，氣相催化氧化法一般是用V2O5作催化劑，將SO2氧化成SO3而制得H2SO4。催化還原法凈化NOx氣體是利用不同的還原劑，在一定溫度和催化劑的作用下將NOx還原為N2和H2O。催化濕式氧化法在日本等國已獲得工業(yè)化規(guī)模的應(yīng)用，每年都有大量的催化