廢水處理新技術(shù)個人整理資料.doc

1、生物處理新技術(shù)1、AB 法(1) 定義：AB工藝是吸附一生物降解工藝的簡稱。該工藝將曝氣池分為高低負荷兩段，各有獨立的沉淀 和污泥回流系統(tǒng)。(2) 原理：AB工藝將曝氣池分為高低負荷兩段，各有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。高負荷段A段停留時間約20-40分鐘，以生物絮凝吸附作用為主，同時發(fā)生不完全氧化反應(yīng)，生物主要為短世代的細菌群落，去除BOD達50%以上。B段與常規(guī)活性污泥相似， 負荷較低，泥齡較長。(3) 工藝流程：逍水、亍當*機泛出水(4) 主要特點： 未設(shè)初沉池，由吸附池和中間沉淀池組成的A段為一級處理系統(tǒng)； B段由曝氣池和二沉池組成； A、B兩段各自擁有獨立的污泥回流系統(tǒng)，兩段完全分開，

2、各自有獨特的微生物群體，有利于功 能穩(wěn)定。(5) 性能特點：優(yōu)點：具有優(yōu)良的污染物去除效果，較強的抗沖擊負荷能力，良好的脫氮除磷效果和投資及運轉(zhuǎn)費 用較低等。 對有機底物去除效率咼。 系統(tǒng)運行穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在：出水水質(zhì)波動小，有極強的耐沖擊負荷能力， 有良好的污泥沉降性能。 有較好的脫氮除磷效果。 投資及運行費用低。節(jié)能，耗電量低，可回收沼氣能源。經(jīng)試驗證明，AB法工藝較傳統(tǒng)的一段法工藝節(jié)省運行費用20%25%。運轉(zhuǎn)費用低。缺點：缺點一：A段在運行中如果控制不好，很容易產(chǎn)生臭氣，影響附近的環(huán)境衛(wèi)生，這主要是由于A段在超高有機負荷下工作，使 A段曝氣池運行于厭氧工況下，導致產(chǎn)生硫化氫、大糞素等惡

3、臭氣體。缺點二：當對除磷脫氮要求很高時，A段不宜按AB法的原來去處有機物的分配比去除BOD55%60% ,因為這樣B段曝氣池的進水含碳有機物含量的碳、氮比偏低，不能有效的脫氮。缺點三：污泥產(chǎn)率高， A段產(chǎn)生的污泥量較大，約占整個處理系統(tǒng)污泥產(chǎn)量的80%左右，且剩余污泥中的有機物含量高，這給污泥的最終穩(wěn)定化處置帶來了較大壓力。(6) 改進工藝：1) ADMONT工藝 改進AB法中尚難達到磷的出水要求的缺陷。 ADMONT工藝是在 AB工藝的基礎(chǔ)上加以改進而提出的，且其在利用A段高負荷的吸附絮凝作用去除 BODS、利用B段低負荷氧化及硝化去除 BOD。和氮、磷等方面的機制是 一致的。但由于它打破了

4、 AB工藝中A段和B段污泥回流系統(tǒng)嚴格分開的特征要求， 使得其在脫氮和 除磷方面優(yōu)于AB工藝，因而它是一種更為先進的兩段工藝。工藝流程：出水警A段吒潮T押創(chuàng)段乂制一可岡樂fli環(huán)！ B段污循環(huán)IJ韜*馬耀LibWC厭氣捎化蹲）ADMONT工藝與AB工藝的明顯不同之處在于，該系統(tǒng)中有兩個污泥循環(huán)。循環(huán)1將A段污泥輸入B段以提供反硝化菌和碳源，因而B段的脫氮能力可通過循環(huán)污泥量來控制，而其所需的碳源則不受A段對碳去除率的影響，循環(huán) I將B段污泥輸入 A段以向其提供硝化菌。這種向A段連續(xù)接種硝化菌的過程可使得在短泥齡（高負荷）條件下發(fā)生硝化作用，同時在高負荷條件下可實現(xiàn)充分的反硝 化作用。若將 A段

5、控制在缺氧條件下運轉(zhuǎn)，則還可獲得優(yōu)良的除磷效果。2、MBR（1）定義：即膜生物反應(yīng)器，是由膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)器相結(jié)合的生化反應(yīng)系統(tǒng)。（2）特點： SRT與HRT完全分開，在維持較短 HRT的同時，又可保持極長的 SRT; 膜截流的高效性可使世代時間長的硝化菌等在生物反應(yīng)器內(nèi)生長，因此脫氮效果較好； 可維持很高的 MLSS ； 膜分離可使大分子顆粒狀難降解物質(zhì)在反應(yīng)器內(nèi)停留較長時間，最終得以去除； 可溶性大分子化合物也可被截留下來，不會影響出水水質(zhì)，最終也可被降解； 膜的高效截留作用可使出水懸浮物濃度極低。3、BAF（1）定義：即曝氣生物濾池，是在生物濾池中設(shè)置填料，通過人為供氧，使填料上生長

6、大量微生物，集 過濾、生物吸附、生物氧化于一體的新型水處理技術(shù)。（2）特點： 集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節(jié)省了后續(xù)二次沉淀池，在保證處理效果的前提使處理工藝簡化。 有機物容積負荷高、水力負荷大、水力停留時間短 所需基建投資少、能耗及運行成本低 氧傳輸效率高，出水水質(zhì)好 對進水SS要求較嚴（一般要求 SSW 100mg/L，最好SS 60mg/L ）,進水需要進行預處理 反沖洗水量、水頭損失都較大4、 UASB（1）定義：即上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，這項處理工藝是由荷蘭Wageningen農(nóng)業(yè)大學的教授 Lettinga等人于1972 1978年間開發(fā)研制的一項污水厭氧生物處理新技術(shù)。（2）

7、特點：1）在反應(yīng)器的上部設(shè)置了氣、固、液三相分離器；2）在反應(yīng)器底部設(shè)置了均勻布水系統(tǒng)；3）反應(yīng)器內(nèi)的污泥能形成顆粒污泥：直徑為 0.10.5cm，濕比重為1.041.08 ；具有良好的沉降性能和很高的產(chǎn)甲烷活性。污泥濃度可達 50gVSS/l以上，污泥齡一般為 30天以上；4）水力停留時間大大縮短，具有很高的容積負荷；5）適于處理高、中濃度有機工業(yè)廢水，也可以處理低濃度城市污水；6）將生物反應(yīng)與沉淀分離集中在一個反應(yīng)器內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊；7）無需設(shè)置填料，節(jié)省費用，提高容積利用率。（3）三相分離器：三相分離器一般設(shè)在沉淀區(qū)的下部，但有時也可將其設(shè)在反應(yīng)器的頂部，具體視所用的反應(yīng)器的型 式而定。三相

8、分離器的主要作用是將氣體（反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣） 、固體（反應(yīng)器中的污泥）和液體（被 處理的廢水）等三相加以分離，將沼氣引入集氣室將處理出水引入出水區(qū)，將固體顆粒導入反應(yīng)區(qū)。它由 氣體收集器和折流擋板組成。 有時，也可將沉淀裝置看作三相分離器的一個組成， 具有三相分離器是 UASB 反應(yīng)器污水厭氧處理工藝的主要特點之一，它相當于傳統(tǒng)污水處理工藝中的二次沉淀池，并同時具有污泥 回流的功能。因而，三相分離器的合理設(shè)計是保證其正常運行的一個重要的內(nèi)容。5、SBR（ 1） 定義 ：即序批式間歇活性污泥法，是 一 種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)。（ 2） 工作原理 ： SBR 工藝由按一定

9、時間順序間歇操作運行的反應(yīng)器組成。SBR 工藝的一個完整的操作過程， 亦即每個間歇反應(yīng)器在處理廢水時的操作過程包括如下五個階段： 進水、曝氣反應(yīng)、 沉 淀、出水、閑置。 SBR 工藝的運行工況是以序列間歇式為主要工作特征的。序列間歇式有兩種 含義： 1）整體運行操作在空間上是按序排列的、間歇的。2）每個 SBR 反應(yīng)池的運行操作在時間上是按次序，間歇的。（ 3） 工藝流程 ：原廢水格柵沉砂池初沉池 SBR 池出水（ 4） 性能特點 ：1）五大優(yōu)點工藝流程， 節(jié)省費用： 不設(shè)二沉池、 回流污泥及其設(shè)備， 大多數(shù)情況不需要調(diào)節(jié)池； 理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大、效率高； 運行方式靈活，脫氮除磷效

10、果好；防止污泥膨脹的最好工藝；耐沖擊負荷、處理能力強。2）缺點連續(xù)進水時，對于單一 SBR 反應(yīng)器需要較大的調(diào)節(jié)池； 對于多個 SBR 反應(yīng)器，其進水和排水的閥門自動切換頻繁； 無法達到大型污水處理項目之連續(xù)進水、出水的要求； 設(shè)備的閑置率較高；污水提升水頭損失較大； 如果需要后處理，則需要較大容積的調(diào)節(jié)池。（ 5） 改進工藝 ：1）ICEAS 工藝（ 間歇循環(huán)延時曝氣活性污泥法 ） 為采用間歇反應(yīng)器體系的 連續(xù)進水，周期排水 ，延時曝氣 好氧活性污泥法。 經(jīng)預處理的廢水連續(xù)不斷地進入反應(yīng)池前部的預反應(yīng)區(qū)， 在該區(qū)內(nèi)污水中的大部分可溶性 BOD 被活性污泥微生物吸附，且一并從主、預反應(yīng)區(qū)隔墻下

11、部的孔眼以低速進入主反應(yīng)區(qū)。在主反應(yīng)區(qū) 內(nèi)，按照“曝氣、閑置、沉淀和潷水”的程序周期性地運行，使污水在交替的好氧厭氧和厭氧好氧 的條件下完成脫氮和除磷作用。各過程的歷時及相應(yīng)設(shè)備的運行均根據(jù)設(shè)計由計算機自動控制。2）CASS 工藝（ 循環(huán)式活性污泥法 ）前身是 ICEAS 工藝。 CASS 的整個工藝為間歇式反應(yīng)器，在此反應(yīng)器中活性污泥法過程按曝氣-不曝氣階段不斷重復， 將生物反應(yīng)過程和泥水分離過程結(jié)合在一個池子中進行。 因此， 它是 SBR 工藝 及 ICEAS 工藝的一種更新變型。由生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)、主反應(yīng)區(qū)組成。特點： 在反應(yīng)器入口處設(shè)一生物選擇器，并進行污泥回流，保證了活性污泥不斷地

12、在選擇器中經(jīng)歷了一個高 絮體負荷階段， 從而有利于系統(tǒng)中絮凝性細菌的生長并提高污泥活性， 使其快速地去除廢水中溶解性 易降解基質(zhì)，進一步有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖。 良好的污泥沉淀性能。 可變?nèi)莘e的運行提高了對水質(zhì)、水量波動的適應(yīng)性和操作運行的靈活性。 良好的脫氮除磷性能 工藝流程簡單，土建和投資低，自動化程度高，同時采用組合式模塊結(jié)構(gòu)，布置緊湊，占地少，分期 建設(shè)和擴建方便。3）IDEA 工藝（ 間歇排水延時曝氣工藝 ）在CASS工藝的基礎(chǔ)上，采用了 連續(xù)進水，間歇曝氣，周期排水 運行方式的IDEA（間歇排水延 時曝氣）工藝，基本保持了 CASS工藝的優(yōu)點。與CASS相比，IDEA工藝將生

13、物選擇器改為與 SBR主體 構(gòu)筑物分開的預混合池，部分剩余污泥回流入預混合池，且采用反應(yīng)器中部進水。預混合池的設(shè)立可以 使污水在高絮體負荷下有較長的停留時間，保證高絮凝性細菌的選擇。4）DAT-IAT工藝（連續(xù)和間歇曝氣工藝）DAT-IAT工藝的主體構(gòu)筑物由兩個串聯(lián)的反應(yīng)池組成，即需氧池（DAT池）和間歇曝氣池IAT池）組成，一般情況下 DAT池連續(xù)進水、連續(xù)曝氣，其出水進入IAT池，在此可完成曝氣、沉淀、潷水和排出剩余污泥工序，是 SBR法的又一種變型。具有工藝穩(wěn)定性高；處理構(gòu)筑物少，工藝流程簡單；可脫氮除磷；節(jié)省投資的特點。5）UNITANK 工藝它集合了 SBR和傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)點，一

14、體化設(shè)計，不僅具有SBR系統(tǒng)的主要特點，還可像傳統(tǒng)活性污泥法那樣在恒定水位下連續(xù)運行。運行工況與三溝式氧化溝相似，為 連續(xù)進水、連續(xù)出水 的處理工藝。 具有技術(shù)水平高；占地面積??；投資省；運行管理簡便；管理人員少的特點。五、高級氧化技術(shù)1、臭氧氧化定義：原理：臭氧之所以表現(xiàn)出強氧化性，是因為臭氧分子中的氧原子具有強烈的親電子或親質(zhì)子性，臭氧分解產(chǎn)生的新生態(tài)氧原子，和在水中形成具有強氧化作用的羥基自由基0H，它們的高度活性在水處理中被用于殺菌消毒、破壞有機物結(jié)構(gòu)還，氧化分解水中污染物。臭氧與有機物可直接反應(yīng)，也可通過生成的羥基 自由基間接反應(yīng)。間接反應(yīng)無選擇性，H0 電位高，反應(yīng)能力強，速度快，

15、可引發(fā)鏈反應(yīng)，使許多有機物徹底降解。特點:優(yōu)點缺點消毒速度快、效果好造價高，費用比氯貴增加了水中的溶解氧不能長時間維持剩余臭氧降低水中的BOD和COD必須在使用現(xiàn)場產(chǎn)生要求的臭氧濃度不咼設(shè)備復雜，操作及維修麻煩不生成毒性化合物水質(zhì)水量變化時，調(diào)節(jié)投加量困難應(yīng)用：（1）飲用水的處理：常用來進行殺菌消毒、除臭、除味、脫色，去除鐵、錳，氧化分解有機物和絮凝作 用等（2）廢水的處理臭氧可用來去除 COD、BOD，并破壞有害的化學物。已用于煉油廢水中酚類化合物的去除、電鍍含 氰廢水處理、含染料廢水的脫色、洗滌劑的氧化、照片洗印漂洗、氰化鐵廢液的回收與再利用等。影響因素：1）pH值 臭氧分解成0H的速度隨

16、pH值增加而加快；污水中有機物的化學性質(zhì)與pH值有關(guān)；臭氧吸收率與pH值有一定關(guān)系，堿性 酸性；pH值隨氧化過程呈下降趨勢。2）臭氧投加量污染物濃度一定時，臭氧投加量增加，污染物去除率增加。3）有機物濃度有機物濃度高時，與臭氧反應(yīng)的化學勢很高，一旦與臭氧接觸便可發(fā)生化學反應(yīng)。4）攪拌速度提高攪拌速度能使氣液混合均勻，減小液膜阻力，增大氣液比表面積，強化氣液傳質(zhì)效果，有助于氣液的接觸和反應(yīng)。5）接觸反應(yīng)柱的高度擴散裝置在水中的深度以及氣泡的大?。ㄒ话?3mm）主要影響臭氧的吸收率。6）溶液溫度溫度越高臭氧的分解速度加快，減緩化學反應(yīng)速度。7）接觸時間通臭氧時間越長，處理效果越好在水處理中的發(fā)展：

17、臭氧雖然能氧化水中許多難降解有機物，但與有機物的反應(yīng)選擇性差，且不易將有機物徹底分解為C02和H20,其產(chǎn)物常常為羧酸類易于生物降解的有機小分子。臭氧的氧化特性決定了單一的臭氧氧化技術(shù)有很 大的局限性。一是臭氧不能氧化一些難降解的有機物，如氯仿等；二是單一的臭氧氧化技術(shù)不能將有機物徹底分解為C02和H20,同時難以達到較高的 C0D去除效果。因此近年發(fā)展的臭氧氧化新技術(shù)主要分為兩大類 ：（1）是用各種催化方法強化臭氧氧化單元的氧化能力，主要有光催化臭氧氧化、均相催化臭氧化、均相催化臭氧化3種形式。催化臭氧化技術(shù)也是利用反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量高氧化性自由基（羥基自由基）來氧化分解水中的有機物從而達到

18、水質(zhì)凈化。（2）是臭氧聯(lián)用技術(shù)，其創(chuàng)新性在于將多種技術(shù)組合，使原有技術(shù)得到強化。目前，常用的臭氧聯(lián)用技術(shù)有以下8種：臭氧一活性污泥、臭氧一活性碳、臭氧一絮凝一膜、臭氧一絮凝一臭氧、臭氧一氣?。ù得摚?、臭氧一超聲波、臭氧一生物活性碳和臭氧一膜。2、光催化氧化定義：利用易于吸收光子能量的中間產(chǎn)物（催化劑）首先形成激發(fā)態(tài)，然后再誘導引發(fā)反應(yīng)物分子的氧 化過程的高級氧化技術(shù)。原理：光催化劑納米粒子在一定波長的光線照射下受激生成電子一空穴對，空穴分解催化劑表面吸附的水產(chǎn)生氫氧自由基，電子使其周圍的氧還原成活性離子氧，從而具備極強的氧化 一還原作用，將光催化劑表面的各種污染物摧毀。特點：優(yōu)點：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單

19、，反應(yīng)條件溫和，操作條件容易控制；氧化還原性強，COD去除率高，無二次污染；可利用太陽光；Ti02化學穩(wěn)定性高、無毒、價廉。缺點：大部分有機物光催化降解的效率都低于20%，苯、甲苯、己烷、二氯乙烷15% :四氯化碳、二氯甲烷、氯仿、氯乙烯1%光催化降解反應(yīng)的速率也不高催化反應(yīng)對輻射強度的依賴性不強禾U用太陽能的局限性，波長只在小于387nm對高濃度廢水處理效果不理想，透光率差反應(yīng)機理及中間產(chǎn)物還缺乏鑒定應(yīng)用：光催化氧化技術(shù)在環(huán)境保護中的應(yīng)用主要為1）空氣中有害物質(zhì)（主要為有機物）的光催化去除；2）廢水中有機污染物的光催化降解。鹵代脂肪烴、鹵代芳烴、有機酸類、硝基芳烴、取代苯胺、多環(huán)芳烴、雜環(huán)化

20、合物、烴類、酚類、染料、表面活性劑、農(nóng)藥等都能有效地進行光催化反應(yīng)，最終生成無機小分子物質(zhì)，消除其對環(huán)境的污染以及對人 體健康的危害。3）廢水中重金屬污染物的降解4）飲用水的深度處理影響因素：1）受光催化劑晶型，粒徑，比表面積，表面羥基，表面預處理的影響。銳鈦礦型光催化活性優(yōu)于金紅石型；粒子的粒徑越小，單位質(zhì)量的表面粒子數(shù)越多，光吸收率越高；比表面 積越大，越有利于吸收紫外光，從而產(chǎn)生更多的光生粒子。2）溶解氧的影響 沒有氧存在，半導體的光催化活性則完全被抑制。3）反應(yīng)溫度的影響液相中光催化反應(yīng)對溫度的微小變化不敏感，氣相體系對于液相體系更容易獲得高的反應(yīng)溫度。溫度的改變強烈的影響了氣-固體系

21、中吸附-解吸平衡及動力學因素，從而加快反應(yīng)速度。4）pH值的影響 光催化氧化反應(yīng)的較高速率，在低pH值和高pH值時都會出現(xiàn)，pH值的變化對不同反應(yīng)物降解的影響也不同。5）光強的影響 只有當入射光子的能量大于或等于所用光催化劑的禁帶寬度才能激發(fā)光催化反應(yīng)。在水處理中的發(fā)展：光催化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，在對廢水的末端治理上，光催化技術(shù)的研究主要在四個方面：一是如何提高光催化催化劑的催化活性；二是研究催化劑的負載方式，使其更好的回收；三是改性催化劑，使其以陽光以可見光為光源；四是多種技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用。半導體粒子是理想的光催化劑，其中TiO2 （銳態(tài)型）又是目前公認的最有效的半導體催化劑，它的顯著

22、優(yōu)點是：能有效吸收太陽光譜中的弱紫外輻射部分；氧化還原性較強；在較大pH值范圍內(nèi)的穩(wěn)定性強；價廉無毒；抗化學和光腐蝕。對于 TiO2改性方面目前主要有金屬離子摻雜，復合催化劑，添加助氧化劑，電助氧化，貴金屬 沉積，尺寸量子化的方法。 對TiO2的負載方式，主要有溶膠一一凝膠法，粉體燒結(jié)法，電泳沉積法，離子交換法， 高溫噴鍍法。3、電催化氧化定義：電催化氧化是利用具有催化性能的金屬氧化物電極，產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基或其它自 由基和基團攻擊溶液中的有機污染物，使其完全分解為無害的H20和CO2的綠色化學技術(shù)。原理：是指在電場的作用下，存在于電極表面或溶液相中的修飾物能促進或抑制在電極上發(fā)生

23、的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。電催化氧化的直接氧化為污染物吸附在陽極表面，通過電子轉(zhuǎn)移，被氧化而轉(zhuǎn)化成毒性較低的物質(zhì)或易生物降解物質(zhì)，甚至發(fā)生有機物無機化，從而達到消減污染的目的。間接氧化利用電化學反應(yīng)產(chǎn)生的氧化還原劑使污染物轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)。根據(jù)氧化還原劑是否可再生與回用，間接氧化又可分為可逆過程和不可逆過程。在可逆過程中，金屬氧化物電極形成高價氧化物時，有機物以電化學轉(zhuǎn)化”方式降解；形成高活性的羥基自由基時，則以電化學燃燒”方式進行。不可逆過程指電解過程中產(chǎn)生不可重復利用的氧化劑如？OH、Cl?、HCIO、H2O2或O3等來降解有機污染物。特點：具有反應(yīng)速度快，脫色率高，產(chǎn)泥量小，管理方便，易實現(xiàn)自動化控

24、制等優(yōu)點。電催化氧化法與 傳統(tǒng)生化法相比，電催化氧化法對氨氮廢水有獨到的處理效果，處理成本輕，基本無污泥；COD、色度、濁度、氨氮、重金屬離子、磷等均可輕松處理達標或排放；處理成本低，電耗低；占地??；使用方便，可按需要即開即停；項目上馬快；不受溫度的限制；反應(yīng)處理的時間快，效果好。、應(yīng)用：電催化氧化適用于化工、制藥、農(nóng)藥、染料、精細化工等行業(yè)的多種高濃度、高色度、毒性大、 難生化降解的有機廢水處理。對苯系物類、鹵代脂肪烴類、單環(huán)芳烴類、多環(huán)芳烴類、長鏈烷烴類等處理效果，特別是苯、氯苯、硝 基苯、苯胺、甲苯、二甲苯、酚、醛、醇、醚、酯等高分子、多基團、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、難降解、有毒、有害的有機物 降解具

25、有獨特的優(yōu)勢。10.事響電催化童化技術(shù)效率的因*電催代執(zhí)化效果是該技術(shù)瓷注的麼疥剛52 從丈猷斤 曙響處瑋改果的的主要因蟲可 分五個方面r即電極材料、電解航溶満廢水的理建性厭和工藝因素C電化學反應(yīng)器的齬鞫電洗 密麼、通電妞時乳中，電樓材料杲妊年研究啊重點UrtLtttt 料在電餅袪處理有機臟朮的1二程中電圾不僅總?cè)魝髦Z電雒的雀用t而LUJW機物的輒化降 辭城催低作用電腹材弭選擇前好壞，直揍礬響【機檢降解效申腫島陸.電解爼程主要足通過 陽極反應(yīng)來降新杯機物的.而且電槿越高ff機物的脫繪效果越明星但電忖過閒會曼到期槪 村質(zhì)腐蝕利多評別反應(yīng)的制掏E耍競爭副反應(yīng)是陽侵氧的靳出，囲此償化電極應(yīng)Hfj恢:

26、 的柝睥粗電紳，丹:電解過再中，電程柞為電祚It劑，平同的電扱村料可引起電化學反視速度發(fā) 1塊站級丨的啖化.傳純的電樣材料如頸化輪、 昭 n電能使fj機物冇發(fā)牛P乳反K押j 輒化購解但反應(yīng)的動力學速率很實際應(yīng)隔價值不犬.噺iw赫電催憶活性的電概材 料成如1大細究者關(guān)注的短點.見電cmh拂雜是改査電疑材料m展及曲杵能的常用的 類方電解航溶液1濟液& H機物的迥化學催化Vi化的也審L業(yè)體現(xiàn)枉兩個方面:血電斛質(zhì)港液的濃 電輛時.瀋液滾皮人低,電適就很小*降解建老人憶一般怙況心隨洛電解歲涔酒液度的煙 兒濬液陽導電能力増強,噌電H孵低電壓效率拋瓠但電誚厳沫度達到 定袱熨斥電卞 效*的犍商ijj-ti-x

27、 若門加大投入靖i-ift加匕殲費叭商冃便薪液中電解噴離r敞刪加 從而輪就 歩深度處附 度增大;電解城的種送電解航的神類對電極上的反應(yīng)其船響峽爪 喜超視的.廢水的理化性噴1-1電帕川孑怖機物左觀出不“啲電中：化威化效豐.啞朮體樂的阿欝皓常會竝葉電腳勺 電捉化歆率，而這種磁響不収弓宜扱的卑JUib Lkj :化物晰吩種決科黃 股添脫艾 打赳解肌如MaCH憎加廢水的電導* 町說少電能;,L提門處理效皋藝怙1応W機氓水羅于理辛污水禰嫌詒熒S水的A盼常物常4、電導率佃為弧化處珅詵力.苗要稅i|時空毀率聶繼耗低的電紀寧屁應(yīng)器=反應(yīng)曽 爆根諾電擬材科性厳和徑理對掃的特 直來投計.早期的反附帰審爲用屮扳堆皓

28、和面體比比較小卩低旃處理#Ph電垃效率比較 憶 料対此就咱.采胡二蜒咆糧來代書二雒電甌 大大增的他禺面札 而且山 于毎個制電僻沾的陰被和閉嶠姮禺很近,瓶相曲崗F?？完臑榇巳巳俗絋 丁電解緘率和處理在水處理中的發(fā)展：電催化氧化技術(shù)的研究內(nèi)容主要有：有機物降解的影響因素及機理探討、電極的開發(fā)研制、反應(yīng)器及供電方式等。在電催化氧化降解有機物的應(yīng)用及機理探討方面：研究證實了在電催化過程中活性物質(zhì)H2O2和？0H的存在，并認為決定有機污染物去除效率高低的關(guān)鍵在于體系產(chǎn)生活性中間體的量。電極材料方面，研究具有高析氧電位的電極，主要研究形穩(wěn)電極。形穩(wěn)電極為金屬氧化物電極，具有耐蝕穩(wěn)定、催化活性高、壽命長等優(yōu)

29、點，并可根據(jù)具體電極反應(yīng)的要求，設(shè)計電極材料的結(jié)構(gòu)和組成，通過材料加工或者涂覆工藝使本身不具備結(jié)構(gòu)支撐功能的材料在電極反應(yīng)中獲得應(yīng)用。電極材料為兩元以上的氧化物往往具有更優(yōu)越的導電性、穩(wěn)定性及催化活性。電級結(jié)構(gòu)及供電方式方面，當前主要開發(fā)研制三維電極，其具有比表面積大，粒子電極間距小，傳質(zhì)效果好等優(yōu)點。隨著三維電極的發(fā)展， 脈沖供電方式也逐漸引起關(guān)注。三維電極中填充床反應(yīng)器是由無數(shù)個微型的電解池組成，等同于許多個平板電解槽串聯(lián)，從而能滿足脈沖電解的要求，將其與脈沖供電方式相結(jié)合，能大幅 度提高電流效率。4、Fenton 法定義：即Fe2 7H2O2氧化法， 在Fe2+催化劑作用下，過氧化氫能產(chǎn)

30、生兩種活潑的氫氧自由基，從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng)，加快有機物和還原性物質(zhì)的氧化的一種化學氧化技術(shù)。原理：在含有Fe2+的酸性溶液中投加 H2O2 , H2O2在Fe2+催化作用下，產(chǎn)生具高活性的0H，并引發(fā)自由基鏈式反應(yīng)，自由基作為氧化劑攻擊有機物分子，使有機物被氧化降解形成CO2 , H2O等無機物質(zhì)。特點：優(yōu)點：1）Fen to n試劑可以氧化水中的大多數(shù)有機物，適合處理難生物降解和一般物理化學方法難以處理的廢水；而對于一般的試劑難以氧化持久性有機物，特別是芳香類化合物及一些雜環(huán)類化合物，F(xiàn)enton試劑對其中的絕大部分都可以無選擇地氧化降解。2）產(chǎn)生的.OH可迅速降解多種有機物，提高廢

31、水的可生化性，反應(yīng)不會造成二次污染，H2O2的加入可以提供一部分溶解氧，而且鐵的來源豐富，減少了體系的處理成本，有較好的經(jīng)濟效益。3）在黑暗中就能降解有機物，節(jié)省了設(shè)備投資。缺點：1）反應(yīng)速率較慢，H2O2的利用率低，有機物礦化不充分，處理后的水可能帶有顏色，較難應(yīng)用于飲用水的 處理。2）不能充分礦化有機物，在反應(yīng)過程中有部分初始反應(yīng)物轉(zhuǎn)化成某些中間產(chǎn)物，這些中間產(chǎn)物或與 Fe3+形成絡(luò)合物，或與 OH的生成路線發(fā)生競爭，并可能對環(huán)境的危害更大3）Fe2+和 H2O2的利用率不高。影響因素：1）有機物濃度的影響污染物的去除率隨其起始濃度增加而降低，但初始反應(yīng)速率增加。2）亞鐵離子濃度的影響亞鐵

32、離子濃度過高會消耗大量的過氧化氫，不利于生成羥基自由基；而亞鐵離子濃度過低則不利于過氧化氫分解為羥基自由基，都會使反應(yīng)速度降低。因此要維持適宜的濃度。3）過氧化氫濃度的影響在保持其他條件不變的情況下，增加過氧化氫的濃度會加速反應(yīng)，且提高去除率。4）過氧化氫濃度的影響在保持其他條件不變的情況下，增加過氧化氫的濃度會加速反應(yīng)，且提高去除率。5）pH值的影響起催化作用鐵的形式是 Fe（OH） 2+、 Fe （ OH ） 2,其pH值在33.5時濃度最高6）反應(yīng)時間的影響7）燈源的影響應(yīng)用：可用于處理酚類廢水，農(nóng)藥廢水，焦化廢水，垃圾滲濾液等難治理的廢水。在水處理中的發(fā)展：Fenton 試劑在處理各種

33、廢水的時候，其既可以在廢水處理的中段提高廢水的可生化性，又可以在處理 系統(tǒng)的末端進行深度處理， 再配合其他處理技術(shù)以達到中水回用， 實現(xiàn)循環(huán)利用的目標。 但是依靠單一的處理模 式處理越來越為復雜的工業(yè)廢水， 并不能達到很好的效果， 隨著研究的深入出現(xiàn)了各種組合體系， 由普通 Fenton 法向光化學、電化學和其他方法聯(lián)用等方向發(fā)展， Fenton 法與其他技術(shù)的聯(lián)用可以使廢水中的親水性和疏水性 有機物均得到去除。研究 Fenton 試劑與其他處理過程的組合工藝成為近年乃至今后關(guān)注的一個主要方向。如把 UV 、氧氣等引入 Fenton 試劑的類 Fenton 系統(tǒng)，既增強了 Fenton 試劑的

34、氧化能力，又節(jié)約了過氧化氫的用量。5、二氧化氯氧化定義 ：二氧化氯催化氧化法是利用強氧化劑二氧化氯在非均相催化劑的存在下, 直接氧化有機污染物為最終產(chǎn)物或?qū)⒋蠓肿佑袡C污染物氧化成小分子物質(zhì),提高廢水的可生化性的新型高效的催化氧化技術(shù)。原理 ：污染物與催化劑上活性中心以活化絡(luò)合物形式結(jié)合, 使反應(yīng)活化能降低；催化劑對二氧化氯和污染物的強烈吸附作用 , 使氧化劑和有機物質(zhì)在催化劑表面具有很高的濃度； 經(jīng)表面改性后 的催化劑表面存在著大量的含氧基團,二氧化氯受激發(fā)也能產(chǎn)生多種氧化能力極強的自由基,促進氧化反應(yīng)的進行這樣在催化劑表面強氧化劑與有機物的濃度大大高于液相中濃度 , 反應(yīng)條件得到改善 ,效率

35、大大提高。6、超臨界水氧化定義 ：超臨界水氧化技術(shù)是利用水在超臨界狀態(tài)下的低介電常數(shù)、低黏度、高擴散系數(shù)及與有機物和氧 氣（空氣）等氣體互溶的特性，使有機物和氧化劑在超臨界水介質(zhì)中發(fā)生快速氧化反應(yīng)來徹底去除有機物的 新型氧化技術(shù)。原理：超臨界水為當溫度和壓力超過臨界值（溫度374.3C，壓力22.05MPa）時，不論溫度和壓力如何變化， 氣態(tài)水都不再凝結(jié)為液態(tài)水， 氣態(tài)水和液態(tài)水之間沒有明顯的界限， 相界面消失， 成為渾然一體的 “流 體”。超臨界水是一種非協(xié)同，非極性溶劑。能與非極性物質(zhì)如苯、甲苯等有機物完全互溶；而無機物質(zhì)在 超臨界水中， NaCl、 Na2SO4 的溶解度很小。此外，一些

36、通常狀態(tài)下只能少量溶于水的O2、 CO2 可以任意比例溶于超臨界水。因此超臨界水作為有機物質(zhì)氧化的一種理想介質(zhì)。超臨界水氧化技術(shù)是在高溫、高壓下，利用分子氧作為氧化劑，以超臨界水作為溶劑，把有機物氧化分 解為 CO2 和 H2O 的反應(yīng)過程。在具有液體和氣體的性質(zhì)的超臨界水中加入分子氧，活性氧與鍵能最弱的CH作用產(chǎn)生自由基 H02 它與有機物中的 H生成H2O2 , H2O2進一步分解產(chǎn)生羥基自由基羥基自由基 H0 與有機物反應(yīng)產(chǎn)生有機自由基R,而有機自由基又與 02反應(yīng)得到有機過氧自由基，有機過氧自由基進一步與有機物反應(yīng)產(chǎn)生有機過氧氫化物和有機自由基，由于過氧氫化物不穩(wěn)定，其鍵發(fā)生斷裂而生成

37、較小分 子量的化合物乙酸或甲醇，最后轉(zhuǎn)化為C02、H20等物質(zhì)。氧化過程中，有機物中的S、Cl、P等元素同時被氧化生成硫酸鹽、食鹽、磷酸鹽等鹽類，而金屬轉(zhuǎn)化為氧化物。7、濕式氧化定義：濕式氧化法是在高溫、 高壓下， 利用氧化劑將廢水中的有機物氧化成二氧化 碳和水，從而達到去除污染物的目的的高級氧化技術(shù)。原理： 濕式氧化去除有機物所發(fā)生的氧化反應(yīng)主要屬于自由基反應(yīng)，共經(jīng)歷誘導期、增殖期、退化期以 及結(jié)束期四個階段。在誘導期和增殖期，分子態(tài)氧參與了各種自由基的形成。但也有學者認為分子態(tài)氧 只是在增殖期才參與自由基的形成。生成的H0 ，R0 ，R00 等自由基攻擊有機物 RH，引發(fā)一系列的鏈反應(yīng)，生

38、成其他低分子酸和二氧化碳。8、等離子體定義 ：等離子體是具有化學反應(yīng)性的，表現(xiàn)出與其他物質(zhì)狀態(tài)不同的特異性能的氣 體，是由電子、正負離子、激發(fā)態(tài)的原子、分子以及自由基等粒子組成的并表現(xiàn)出集體行為的一種準中性非凝聚系統(tǒng)。原理：等離子體對外呈現(xiàn)電中性，但內(nèi)部含有的大量電子、離子、激發(fā)態(tài)的原子、分子等活性粒子。通 過原子團等自由基的作用，在化學反應(yīng)過程中起能量傳遞的“活化”效果；電子對物體表面的撞擊作用,促使吸附在物體表面的氣體分子發(fā)生分解和解吸，且有利于引起化學反應(yīng)；離子的沖擊作用可極大地促進物體 表面化學反應(yīng)發(fā)生的幾率； 以及紫外線所具有很強的光能， 使附著在物體表面物質(zhì)的分子鍵發(fā)生斷裂而分解

39、, 而且紫外線具有很強的穿透能力,可透過物體的表面在深達數(shù)微米處產(chǎn)生作用的方式和機理降解水中污染物。9、超聲波定義：原理：超聲波降解水中有機污染物的作用主要歸結(jié)為空化效應(yīng)、自由基氧化作用及超臨界水氧化等三方面。超聲空化為當頻率在 1 6kHz以上的超聲波輻照液體時，液體中的微小氣泡在聲波負壓半周期迅速增大，在相繼而來的聲波正壓周期中又被壓縮而崩潰，崩潰的瞬時產(chǎn)生空化氣泡 ，在氣泡崩潰的極短時間內(nèi)，空化氣泡及其周圍極小空間范圍內(nèi)出現(xiàn)熱點，同時伴有沖擊波和射流現(xiàn)象 ，整個過程發(fā)生在很短時間內(nèi)。超聲空化為化學反應(yīng)提供了一個獨特的極端物理環(huán)境，開辟新的化學反應(yīng)途徑，驟增化學反應(yīng)速度，對有機物有很強的降

40、解能力，一般經(jīng)過持續(xù)超聲作用最終可達到完全礦化。超聲空化氣泡崩滅瞬間足以使H2O分解為H?和H0?自由基。自由基會進一步引發(fā)有機分子的斷鏈、自由基的轉(zhuǎn)移和氧化還原反應(yīng)，是水中污染物得以降解。此外，超聲波在液體產(chǎn)生空化效應(yīng)時，當溫度和壓力超過水分子的臨界溫度和臨界壓力時，水分子處于超臨界狀態(tài)，成為超臨界水，此時水的物理化學性質(zhì)發(fā)生突變而具有良好的溶劑化性質(zhì)和類似氣體的良好的流動 性，同時又有遠大于氣體的密度，成為一種理想的反應(yīng)介質(zhì)，提高化學反應(yīng)的速率。六、膜分離技術(shù)it膜分MtttN定義區(qū)分離技術(shù)是以選擇性透過膜為分韶介質(zhì)，當在繭側(cè)施加某種推動力時.原料側(cè)組分就會選擇控透過膜*通過膜的篩選將有用

41、的物質(zhì)選出，從而達到分離和提噸的目的12膜分離技術(shù)的原理膜分離過程中，利用膜的選擇透過性.在腱兩團施加某中推動力（如壓力差，濃度差，電位差等）， 原料蟻組分逸擇性地透過膜以達到分離提現(xiàn)的目的。這一傳遞過程及其復泵.通竝多孔型的膜有孔模型、 SS孔擴散模型、優(yōu)先吸附一毛址管流動模型；通過非多孔膜的主要是溶解一擴散槐型等因而不同的膜過 程梗用的膜不同，推動力不同，其傳遞機理也不同。優(yōu)點：1）能耗低。膜分離不涉及相變，對能量要求低，與蒸餾、結(jié)晶和蒸發(fā)相比有較大的差異；2）分離條件溫和，對于熱敏感物質(zhì)的分離很重要；3）操作方便，結(jié)構(gòu)緊湊、維修成本低、易于自動化。處理效率高，設(shè)備易放大化學強度與機械損害

42、最小，減少失活有相當好的選擇性，可在分離，濃縮的同時達到部分純化目的。選擇適合的膜與操作參數(shù)，可得到較高的回收率。系統(tǒng)可密閉循環(huán)，防止外來污染。不外加化合物，透析液可循環(huán)使用，降低成本，并減少對環(huán)境的污染。缺點：1）膜面易發(fā)生污染，膜分離性能降低，故需采用與工藝相適應(yīng)的膜面清洗方法；2）穩(wěn)定性、耐藥性、耐熱性、耐溶劑能力有限，故使用范圍有限；3）單獨的膜分離技術(shù)功能有限，需與氣他分離技術(shù)連用。在水處理中的應(yīng)用：1）廢水處理 工業(yè)廢水的處理。利用反滲透法處理垃圾填埋場滲瀝液，用反滲透膜處理后的滲瀝液，可同時去除有機和無機成分，濾過液可作為工藝循環(huán)水使用或排放；超濾處理紡織印染廢水，部分去除色度及

43、不能被去除小分子有機染料， 達標排放；采用不同材質(zhì)的超濾膜和微濾膜進行處理含油廢水；電鍍、冶金、化工、電子、礦山等許多工業(yè)過程中都會產(chǎn)生含鎳、鉻、銅、鉛、鎘等金屬離子的廢水11，利用膜技術(shù)不僅可以使得廢水達標排放，而且可以回收有用物質(zhì)。 分離廢水中有機酸，無機酸 城市污水處理及回用2）飲用水的制取通過超濾或微孔過濾等去除細菌，膠體，絮凝物，顆粒等。3）海水淡化利用反滲透法去除海水中所含的無機鹽，通過一系列的過程轉(zhuǎn)變?yōu)榈望}度的淡水。4）超純水的制備采用反滲透技術(shù)制備超純水1、微濾（MF）定義：是利用微孔膜孔的篩分作用，在靜壓差的推動下，將濾液中大于膜孔徑的微粒、細菌及懸浮物質(zhì)等截留 下來，達到除

44、去濾液中微粒與澄清溶液的目的。微濾的孔徑：0.0510mm，孔隙率達到70-80 %操作壓差：0.010.2MPa。微濾的基本原理：（1） 機械截留作用過篩作用（2） 物理作用或吸附截留（3）架橋作用（4）網(wǎng)絡(luò)型膜的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部截留作用用途：除去0.1mm 10mm的顆粒，用于培養(yǎng)基液除菌，產(chǎn)品消毒（配制培養(yǎng)染菌時，則采取滅菌過濾除菌），細胞收集。3）覆蓋層模型 Ruth 方程微濾傳質(zhì)機理及模型（ 1）孔模型 2）擴展的濃差極化模型（擴展的擴散模型）2、超濾 （UF） 定義：超濾是一種壓力驅(qū)動型膜分離技術(shù)，是介于微濾與納濾間的膜過程。 原理：通過篩分作用將溶液中大于膜孔的大分子溶質(zhì)截留， 使其與溶

45、劑及小分子組分分離。 超濾過程的傳質(zhì)機理： 孔模型，篩子模型。 操作壓在 0.1-1.0MPa3、納濾（ NF） 納濾是介于反滲透和超濾之間的一種壓力驅(qū)動型膜分離技術(shù)。它具有幾個基本特征 （1）具有納米級孔徑，分離對象主要為粒徑1nm 左右的物質(zhì)，特別適于分子量為數(shù)百至 2000 的物質(zhì)分離；（2）操作壓力低，一般低于 1MPa，遠小于反滲透所需操作壓力（幾個到幾十個MPa）;（ 3 ）功能多樣化，例如水的軟化，一次性就將鈣鎂以及有機物去除。（ 4）較好的耐壓密性和較強的抗污染能力。 由于鈉濾膜多為復合膜和荷電膜， 因而耐壓密性和抗污染能力較 強?；驹恚簩}的截留性能，主要依靠離子與膜之間的靜電作用。納濾多為荷電膜，分離行為不僅受化學勢 控制，同時也受電勢梯度的影響。鹽價態(tài)不同，截留程度不同。對于陰離子，截留率按下列順序遞增：NO3-, Cl-, OH-, SO42-, CO32- ；對于陽離子，截留率遞增順序為： H+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cu2+ 一價離子滲透，多價