高级氧化法 在水处理中应用.ppt

1、高级氧化法,东南大学,什么是高级氧化法？,高级氧化法（Advanced oxidation Process）： 简称AOP，是近20年来水处理行业产生的新技术，即通过向水中加入氧化剂、催化剂，或者借助超声波、紫外线照射途径，产生具有高活性的羟基自由基（OH），来氧化降解污染物的处理方法。,羟基自由的活性有多强？,羟基自由的活性有多强？,羟基自由基具有极强的得电子能力也就是氧化能力，氧化电位2.8v。是自然界中仅次于氟的氧化剂。与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO2、H2O或矿物盐。,羟基自由的活性有多强？,高级氧化法的特点,优点：氧化能力强、选择性小、反应

2、速度快、 处理效率高、有效减少THMs生成量 缺点：电能和化学试剂成本比较高，对反应条 件要求比较高（PH，温度等），催化剂回收困难 例如：Fenton试剂要求PH3.5以下，超临界水氧化需要374摄氏度，易受悬浮固体和碳酸根的影响。,常用方法,Fenton法 光催化氧化 电化学氧化 其他方法,PPT模板下载：,Fenton法, 定义：是利用催化剂、光辐射或电化学作用，在酸性介质中，以Fe或者Fe2+作为催化剂分解H2O2产生羟基自由基，从而引发有机物的氧化降解反应。 特点：具有设备简单、反应条件温和、操作方便、高效等优点，在处理有毒有害难生物降解有机废水中极有应用潜力，但是该方法处理费用高，

3、只适用于低浓度、少量废水的处理。,Fenton法,反应机理：,类Fenton法近年来研究者发现，把紫外光和氧气引入试剂可以显著增强 试剂的氧化能力并节约H2O2的用量。,实验案例,一、处理选矿废水中的黄药（ROCSSNa） 黄药的浓度为125mg/ L, Fe2+ 、H2O2投量为20mg/ L, 处理时间为60min, 初始PH4, 去除率达到99. 5% 。,二、处理制浆废水 初沉池出水CODcr由1004 mg /L 降至235 mg /L，BOD5 /CODcr提高到0. 59，可生化性显著提高。采用流化床形式，铁盐循环，节约80%左右。,光催化氧化,分类：根据氧化剂的种类不同，可分为

4、UV，UV/O3，UV/H2O2，UV/H2O2O3和UVHClO等类型。,定义：光催化氧化法是一种新兴技术，是在表面催化剂存在的条件下，利用一定波长的紫外光或可见光在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，使有机物氧化降解的反应过程。,光催化氧化,反应机理：,光催化氧化,催化剂非常关键，常用催化剂有Ti02、ZnO、CdS、ZnS、Sn02和Fe304等,电化学氧化,定义：是通过阳极(一般是惰性阳极) 反应生成的氧化基团降解水中的有机物。污染物降解彻底，是现代高级氧化技术领域的一个热点。,电化学氧化,受电极材料的限制，电化学法降解有机物的效率低，能耗高，限制了电化学技术的应用。新型电极钛基喷涂

5、催化剂涂层电极(DSA)。,其他方法,臭氧氧化法 O3在碱性条件下分解生成OH；臭氧易分解成氧气，并且有强选择性，分解有机物不彻底。 超临界水氧化 利用超临界水作为介质，以空气中的氧为氧化剂，于高温高压下来氧化分解有机物超临界水是有机物和氧的良好溶剂，有机物在富氧超临界水中进行均相氧化，其反应速度很快。 超声氧化法 声空化效应，局部高温高压，使水热解为H和OH。污染物是通过氧化、气泡内燃烧分解、超临界水氧化3 种途径进行的。,适合处理水质,高级氧化技术既可作为单独处理工艺，又可与其他处理工艺相结合，有效去除或降解有毒污染物或作为生化处理的预处理，可降低处理成本。 适用于：有机磷农药废水、毛纺染整治废水、氯代有机物废水、含油废水、垃圾渗滤液等等,应用概况,美国密执安州从1994 年开始将其用于处理受有 机氯化物污染的地下水 2000年，在法国已经将O3/ H2O2过程同活性炭过滤相结合应用于水处理厂中， 英国、荷兰等国为了去除和分解水中的有机氯, 准备在普通净水厂中增加O3/ H2O2净水设施 中国，目前仅Fenton法有大规模的工程应用,前景,随着人们对环境问题的重视，废