环境工程中的高级氧化技术PPT课件

第1章绪论1.1高级氧化技术的定义和发展历史1.2高级氧化技术的分类1.3高级氧化技术的应用2。高级氧化技术：一种新的氧化和净化技术，利用高活性自由基(主要是HO)氧化和分解水中的有机污染物。芬顿在1894年发现当Fe2和H2O2混合时会产生HO自由基。魏斯在1935年提出O3可以在水溶液中与羟基反应生成羟基自由基。1948年，Taube和Bray发现H2O2可以在水溶液中分解成HO2，这可以诱导HO自由基的产生。后来，O3和H2O2组合的高级氧化技术被发现。20世纪70年代，普伦格尔、卡里和其他人第一个发现光催化可以产生羟基自由基。霍伊格内可以说是第一个系统地提出高级氧化技术和机理的学者。第1章绪论，1.1高级氧化技术的定义和发展历史，高级氧化技术，3、羟基自由基具有2.87伏的高氧化还原电位，仅次于f 2，且具有比其他常见氧化剂更高的氧化能力。第一章绪论，1.1高级氧化技术的定义和发展历史。羟基自由基。4。羟基自由基具有较高的氧化还原电位2.87伏，仅次于f 2，并具有比其他常见氧化剂更高的氧化能力。羟基基团具有高电负性或亲电性羟基基团具有高电子亲和力，并且容易攻击高电子云密度点。这决定了HO的攻击具有一定的选择性。羟基容易发生加成反应。当存在碳-碳双键时，除非被攻击的分子具有高度活性的碳-氢键，否则会发生加成反应。第一章绪论，1.1高级氧化技术的定义和发展历史。羟基自由基。5。高级氧化技术处理产生大量高活性羟基自由基的污染物的特点；HO几乎直接与废水中的污染物反应，无需选择。处理过程易于控制，满足各种处理要求；它可以作为一种单独的处理方法，也可以与其他处理工艺相匹配。同时，它还具有杀菌保鲜的功效，成本较高。单元反应器的产量不高。第1章绪论，1.1高级氧化技术的定义和发展历史，高级氧化技术，6。一般来说，能够产生羟基自由基的过程可以分为高级氧化技术。用于水处理的化学和光化学氧化技术中常用的氧化剂包括O3、二氧化氯、H2O2、高锰酸钾、K2FeO4等。第1章简介，1.2高级氧化技术分类，高级氧化技术，H2O2，H2O2，H2O2，H2O2，32H2O2，O3，OH- HO2-O2O3，HO2，O3-O3-H2O-哦，O2，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH，OH使用二氧化钛作为催化剂的光催化系统使用最广泛。第一章绪论，1.2高级氧化技术的分类，高级氧化技术，二氧化钛，氧化铁，氧化铁，氧化铁。8。电化学处理技术通过选择具有催化活性的电极材料，在电极反应过程中直接或间接产生污染物降解过程。阳极直接氧化技术：有机物首先被吸附到电极表面，然后被阳极氧化反应降解。第1章引言，1.2高级氧化技术的分类。高级氧化技术，MOXH2O MOXOHH-由于析氧竞争的负面反应，为了提高处理效率，选择具有高析氧过电位和高催化氧化活性的电极材料是非常重要的。电化学处理技术阳极间接氧化技术：强氧化剂如次氯酸、芬顿试剂和电极反应产生的金属氧化还原电参与降解反应。第1章简介，1.2高级氧化技术分类，高级氧化技术电化学处理技术阴极还原技术：利用阴极还原反应将O2还原为具有氧化活性的H2O2，氧化有机污染物。第一章引言，1.2高级氧化技术的分类，高级氧化技术，酸性条件：O2H2O 2-H2O 2碱性条件：O2H2O 22E-HO2-OH-HO2-H2O 2OH-，Fe2和其它金属离子催化剂的引入形成了所谓的“电芬顿”技术。一般来说，能产生羟基自由基的过程都属于高级氧化技术的范畴。湿式氧化和超临界水氧化技术湿式(空气)氧化(WAO):在高温(150350)和高压(0.5 20兆帕)条件下，用空气或纯氧作为氧化剂氧化降解污染物；湿式催化氧化法：对于传统的湿式氧化法，通过添加催化剂来降低反应的活化能。湿催化氧化反应主要属于自由基反应。链引发过程为：高温高压H2O2 M2HO (M为催化剂)。第1章引言，1.2高级氧化技术的分类，高级氧化技术。12岁。一般来说，能够产生羟基自由基的过程可以分为高级氧化技术。湿式氧化和超临界水氧化技术超临界水氧化(SCWO):它是湿式空气氧化技术的改进和提高。超临界水被用作氧化和分解有机物的介质。rho 2 rho 2 H2O 2 2e-O2-H2O 2 m2oh，第1章绪论，1.2高级氧化技术的分类，高级氧化技术，13，以前的研究成果已经证实了高级氧化法在废水处理中的实用性，并显示了在水处理领域广泛的处理前景。在国外，高级氧化法废水处理已广泛应用于一些对经济成本不敏感的工业过程中。近年来，紫外/过氧化氢法也在我国应用于造纸废水的处理，并取得了显著的进展。臭氧/紫外线废气处理系统的研究已经进行了很长时间。近年来，高级氧化工艺的应用领域已经扩展到水中难降解的持久性污染物。新反应器、撞击流反应器和高级氧化工艺耦合的研究也在进行中，以进一步提高废水的降解和改善其处理效果。还有高级氧化工艺应用于城市污水消毒、医院污水处理和野外污水处理的实例。第一章绪论，1.2高级氧化技术的应用，高级氧化技术，14，作业：举例说明近5年来高级氧化技术在工业应用中的成功案例(2000字)。第1章绪论，高级氧化技术，4。复合体系O3HO2OOH2O2HO3H2OHVH2O2H2OHVH2O其他TRO的灭活效果和原理、理论基础复合杀菌效率比单一作用显著提高，在反应初期(大肠杆菌)表现出一定的协同作用。与紫外线相比，臭氧具有更强的杀藻能力，O3UV/TiO 2性能得到了很大的提高(杜氏盐藻)。4。灭活效果和原理，细菌表面结构的变化。紫外线/臭氧复合处理30秒后，大肠杆菌细胞表面严重受损，细胞质浓缩、渗漏。细菌细胞壁和细胞膜不再完整。对于未处理的样品，紫外线辐射60s，紫外线/臭氧复合处理30s，臭氧处理30s，4。细菌的灭活作用和原理紫外线脂质过氧化不会引起明显的细胞膜脂质过氧化，但O3的加入能迅速氧化细胞膜脂质层。随着反应的进行，生成的丙二醛将被部分氧化和分解。臭氧、紫外线和紫外线/臭氧处理后细菌悬液中丙二醛的浓度发生变化。紫外光/二氧化钛比单独紫外光有更强的杀菌效果，但与紫外光/臭氧相比不显著，单独光催化杀菌效果较弱。4。灭活效果和原理。由于细菌胞内物质和紫外线的泄漏而造成的细胞膜损伤和破裂不是细胞死亡的主要原因。臭氧和紫外线/臭氧产生的活性物质破坏细胞膜；与杀菌效果相比，杀菌时没有明显的蛋白质泄漏。臭氧、紫外线和紫外线/臭氧处理后，(a)挤出物的变化对于未处理的样品，O3紫外线/二氧化钛处理：30s，1分钟，3分钟，紫外线/二氧化钛处理：3分钟，O3处理：1分钟，3分钟，4分钟。灭活效果和原理。微藻细胞膜的脂质过氧化作用紫外/二氧化钛没有引起微藻细胞膜的明显脂质过氧化作用，而O3的加入可以快速氧化细胞膜的脂质层(杜氏盐藻)。微藻臭氧中叶绿素a的变化是微藻叶绿素a降解的主要诱因。与单独臭氧处理相比，复合条件下的效果略有改善。(杜氏盐藻)。4。失活效应和原理。系统的连续失活效应TRO在短时间内迅速衰减。在较高的初始浓度和较低的水温下，TRO衰减相对较慢。失活效果和原理系统的连续失活流出物中的残余TRO具有连续失活效果。当TRO浓度大于2.89毫克/升时，废水中残留的大肠杆菌可在0.5小时内被完全杀灭。废水中藻类叶绿素a的降解趋势与TRO相同，前2小时降解最明显。5.系统设计和应用，系统流程设计：设