高級(jí)氧化工藝優(yōu)缺點(diǎn)的比較

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高級(jí)氧化工藝優(yōu)缺點(diǎn)的比較常用的高級(jí)氧化Fenton氧化法，光催化氧化法，電催化氧化法，鐵碳微電解氧化法等，現(xiàn)對(duì)這幾種方案進(jìn)行比較。Fenton氧化法：Fenton（芬頓）試劑法是針對(duì)一些特別難降解的機(jī)有污染物如高COD，利用硫酸亞鐵和雙氧水的強(qiáng)氧化還原性，生成反應(yīng)強(qiáng)氧化性的羥基自由基，與難降解的有機(jī)物生成自由基，最后有效的氧化分解(芬頓(Fenton)試劑反應(yīng)機(jī)理)其化學(xué)反應(yīng)機(jī)制如下：H2O2+Fe2+OH-+OH-+Fe3+Fe(OH)3隨著研究的深入,又把紫外光(UV)、草酸鹽(C2O42-)等引入Fenton試劑中,使其氧化能力大大增強(qiáng)。從廣義上說,Fenton

2、法是利用催化劑、或光輻射、或電化學(xué)作用,通過H2O2產(chǎn)生羥基自由基(·OH)處理有機(jī)物的技術(shù)。光催化氧化法：光化學(xué)氧化法包括光激發(fā)氧化法(如O3/UV)和光催化氧化法(如TiO2/UV)。光激發(fā)氧化法主要以O(shè)3、H202、O2和空氣作為氧化劑，在光輻射作用下產(chǎn)生羥基自由基HO·。光催化氧化法則是在反應(yīng)溶液中加入一定量的半導(dǎo)體催化劑，使其在紫外光(UV)的照射下產(chǎn)生HO·，兩者都是通過HO·的強(qiáng)氧化作用對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行處理。其中，氧化效果較好的是紫外光催化氧化法，它的作用原理是讓有機(jī)化合物中的C-C、C-N鍵吸收紫外光的能量而斷裂，使有機(jī)物逐漸降解，最后以

3、CO2的形式離開體系。電催化氧化法：電化學(xué)氧化法是指通過陽極表面上放電產(chǎn)生的羥基自由基HO·的氧化作用，HO·親電進(jìn)攻吸附在陽極上的有機(jī)物而發(fā)生氧化反應(yīng)，從而去除污染物。研究表明，在酸性介質(zhì)和PbO2固定床電極反應(yīng)器中，經(jīng)過5h的降解，苯胺的去除率可達(dá)97%以上；在堿性介質(zhì)中，苯胺和4-氯苯胺在Pb箔上的陽極氧化呈現(xiàn)出一級(jí)反應(yīng)特征，在3h內(nèi)，這類物質(zhì)的去除率為99%，而且所有的中間產(chǎn)物也可被徹底氧化。含有鹵代物和硝基化合物的廢水通過電化學(xué)氧化處理，采用Ti、PbO2或碳纖維陽極，其去除率可達(dá)95%以上。鐵碳微電解氧化法：鐵炭微電解是基于電化學(xué)中的原電池反應(yīng)。在廢水PH3-4

4、的條件下，當(dāng)鐵和炭浸入電解質(zhì)溶液中時(shí)，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會(huì)形成無數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場。陽極反應(yīng)產(chǎn)生的新生態(tài)二價(jià)鐵離子具有較強(qiáng)的還原能力，可使某些有機(jī)物還原，也可使某些不飽和基團(tuán)(如羧基COOH、偶氮基-NN-)的雙鍵打開，使部分難降解環(huán)狀和長鏈有機(jī)物分解成易生物降解的小分子有機(jī)物而提高可生化性。此外，二價(jià)和三價(jià)鐵離子是良好的絮凝劑，特別是新生的二價(jià)鐵離子具有更高的吸附-絮凝活性，調(diào)節(jié)廢水的pH可使鐵離子變成氫氧化物的絮狀沉淀，吸附污水中的懸浮或膠體態(tài)的微小顆粒及有機(jī)高分子，可進(jìn)一步降低廢水的色度，同時(shí)去除部分有機(jī)污染物質(zhì)使廢水得到凈化。陰極反應(yīng)產(chǎn)

5、生大量新生態(tài)的H和O，在偏酸性的條件下，這些活性成分均能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使有機(jī)大分子發(fā)生斷鏈降解，從而消除了有機(jī)廢水的色度，提高了廢水的可生化性。表3.3各種高級(jí)氧化處理工藝比較方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Fenton氧化法(1)可氧化破壞多種有毒有害的有機(jī)物，適用范圍廣。(2)反應(yīng)條件溫和，不需高溫高壓。(3)設(shè)備簡單，可單獨(dú)處理，也可與其他方法聯(lián)合處理。(1)使用藥劑的量多，過量的二價(jià)鐵會(huì)增大處理后廢水的COD值。(2)反應(yīng)時(shí)問長，通常要一到數(shù)小時(shí)。(3)氧化能力還不太強(qiáng)，有些有機(jī)物還不能被破壞，需借助紫外光、超聲波、臭氧等進(jìn)行強(qiáng)化。光催化氧化法(1)適用廢水行業(yè)廣，反應(yīng)條件溫和、氧化

6、能力強(qiáng)。(2)可以破壞氰化物，使其無害化。(3)是一種非常清潔的干處理法，不會(huì)引入任何其他物質(zhì)到體系中。(4)能徹底破壞有機(jī)物而使其轉(zhuǎn)化為CO2排出，處理的深度比其他方法高。(1)紫外光的吸收范圍較窄，光能利用率較低，其效率還會(huì)受催化劑性質(zhì)、紫外線波長和反應(yīng)器的限制，短波紫外線(波長小于1700A)比長波的效果好，但短波紫外光較難獲得。(2)光催化需要解決透光度的問題，因?yàn)槟承U水（如印染廢水）中的一些懸浮物和較深的色度都不利于光線的透過，會(huì)影響光催化效果。(3)目前使用的催化劑多為納米顆粒（太大時(shí)催化效果不好），回收困難，而且光照產(chǎn)生的電子一空穴對(duì)易復(fù)合而失活。電解氧化法(1)電解裝置設(shè)備簡

7、單，操作容易，控制方便，價(jià)格便宜。(2)陽極可以氧化污染物，改變陽極材料可以破壞不同類型的有機(jī)物。(3)陰極可以回收重金屬，使破壞有機(jī)污染物與回收液中重金屬同步進(jìn)行，一舉二得。1）可溶性的電極氧化法電極的消耗過大，電流效率偏低，反應(yīng)器效率不高；2）用電化學(xué)法徹底分解水中有機(jī)物能耗較高，設(shè)備成本也較高。鐵碳微電解氧化法1）結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；2）作用有機(jī)污染物質(zhì)范圍廣，3）具有良好的混凝效果,COD 去除率高； 4）該方法既可以作為單獨(dú)的處理方法，又可作為生物法的預(yù)處理工藝 ，除廢水的生化性得到提高外，有利于活性污泥的沉降性能和生物膜法的掛膜性能； 5）該方法可以達(dá)到化學(xué)沉淀除磷的效果，還可以通過還原除重金屬。1）反應(yīng)速度相對(duì)不快，2）一定運(yùn)行時(shí)間后，填料表面會(huì)形成鈍化膜，廢水中的懸浮顆粒也會(huì)部分沉積在填料表面上，這樣就阻隔了填料與廢水的有效接觸，導(dǎo)致鐵床處理效果降低；2）床體易板結(jié)，造成短路和死區(qū)；3）鐵碳