文档介绍：高级氧化技术(AOP)
引言
主要高级氧化技术
化学氧化
市政08级
杨敏
1
随着工业的高速发展, 进入水体的化学合成有机物的数量,种类急剧增加, 造成水资源的严重污染, 已经威胁到了人类的生存与发展。处理有机废水最经济的是生物处理方法, 然而对于那些有毒且难生物降解的有机化合物, 往往不能采用生物降解的方法去处理,而不得不考虑用其他方法了。
2
众多研究表明, 生物难于处理的污染物通常具有相应的化学稳定性, 难以被常见氧化剂完全矿化, 这就要求所采用的化学氧化剂必须具有足够的氧化能力以彻底破坏有机物, 这一趋势促使了以产生氢氧自由基为主要特点的高级氧化技术的迅速发展。
常见氧化剂的标准电极电位见表1。
3
表1 常见氧化剂的标准电极电位
氧化剂
氧化电位(V)/(氢标)
氟气
羟基自由基
原子氧
臭氧
双氧水
氧气
4
高级氧化技术是指在水处理过程中可产生羟基自由基(·OH),使水体中的大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质,甚至直接降解成为和,接近完全矿化。
它是最有前景的处理低浓度难降解有机物的方法。
常见有机污染物与和·OH的反应速率常数比较如表2。
5
表2 臭氧和·OH与有机物的反应速率常数
有机物
反应速率常数(M-1•s-1)
O3
OH
苯
2
×109
氯苯
4×109
四氯乙烯
<
×109
草酸
<4×10-2
×106
乙酸
<3×10-5
×107
6
高级氧化技术的特点:
反应过程中产生大量氢氧自由基
反应速度快
适用范围广,反应条件温和
可诱发链反应
可与其他处理技术连用
操作简单, 易于设备化管理
7
目前, 主要的几种高级氧化方式有化学氧化、Fenton 氧化、电化学氧化、光催化氧化、光助电催化、湿式空气氧化、超临界水氧化、超声波技术等。
8
电化学氧化主要是电极电催化作用而产生羟基自由基。
光催化氧化是利用半导体作为光催化剂而产生羟基自由基。
湿式空气氧化是在高温高压下利用空气中的氧或其他氧化剂氧化水中高分子有机物。
超临界水氧化是用超临界水作为介质来氧化分解有机物。
9
化学氧化是使用化学强氧化剂将废水中的难降解有机物和无机物转化为微毒或无毒的物质,或者转化为容易与水分离的形态,从而达到处理的目的。
水处理中常用的化学氧化剂有
10