高級氧化聯(lián)用技術

1、高級氧化聯(lián)用技術程永清 2111506055鄒勝男 2111506095CONTENTS1423高級氧化技術概述高級氧化聯(lián)用技術臭氧生物活性炭聯(lián)用技術總結1高級氧化技術概述PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： PPT論壇： 1高級氧化技術概述1.1 高級氧化技術定義 高級氧化技術（Advanced Oxidation Process，簡稱AOPs）又稱為深度氧化技術。分為傳統(tǒng)高級氧化技術、新型高級氧化技術。 傳統(tǒng)

2、高級氧化技術是以產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基(OH)為特點，在聲、電、光、熱以及催化劑等反應條件下，使大分子難降解有機物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。 新型高級氧化技術是以產(chǎn)生具有強氧化能力的硫酸根自由基(SO4 )為特點，在熱、紫外光、過渡金屬（催化劑）等反應條件下降解有機廢水。1高級氧化技術概述1.2 高級氧化技術分類臭氧氧化法超聲氧化法Fenton氧化法類Fenton氧化法光催化氧化法光化學氧化法臭氧催化氧化法濕式催化氧化法濕式氧化法超臨界水氧化法超臨界水催化氧化法電化學氧化法微波輔助的高級氧化法活化過硫酸鹽的高級氧化法1高級氧化技術概述1.3 高級氧化技術特點 優(yōu)點：在反應過程中可以

3、產(chǎn)生大量的自由基，且具有強氧化性，反應速度快; 適用范圍廣，具有較高氧化電位的自由基幾乎可將所有有機物氧化直至完全分解; 反應條件溫和，易操作和管理，可以誘發(fā)鏈反應; 可以與其他的水處理技術聯(lián)用，作為其他處理技術的預處理或深度處理。 缺點：催化氧化法耗能較高，催化劑消耗量大，處理效果受水體pH值的影響；有的處理過程過于復雜，處理費用普遍偏高，碳酸根離子及懸浮固體對反應有干擾；單一的氧化處理工藝難于取得理想的處理效果。 對單一的氧化工藝進行合理有效地組合，以產(chǎn)生高濃度的OH自由基，從而克服缺陷，提高氧化能力。2高級氧化聯(lián)用技術PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載：

4、 PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： PPT論壇： 2高級氧化聯(lián)用技術2.1 類Fenton氧化法 超聲波Fenton氧化法 超聲波是指超出人類聽覺上限的高頻聲波。 超聲波在介質(zhì)中傳播時有很高的振動頻率， 因而具有巨大的能量，同時能引起空化效應，提高反應速度。利用超聲波的空化效應可將水中的有機物降解為對環(huán)境無毒無害的小分子物質(zhì)， 是聲化學在廢水處理領域的一個重要應用。 超聲波和Fenton法都具有其各自的優(yōu)勢，因此可聯(lián)合使用超聲波和Fenton法來降解有機物。 超聲波Fenton法

5、加快了反應速率、減少了反應步驟、提高了氧化劑的利用率，由于其具有快速降解有機物的能力， 因而受到國內(nèi)外的廣泛關注。2高級氧化聯(lián)用技術2.1 類Fenton氧化法 電Fenton氧化法 電Fenton氧化法是指電解過程中產(chǎn)生Fe2+和H2O2作為Fenton試劑的持續(xù)來源， 通過產(chǎn)生強氧化性的OH來降解有機廢水。 電Fenton氧化法通過電化學法產(chǎn)生氧化劑，避免了氧化劑的運輸、貯存、操作難題，具有設備相對簡單、污泥量少、處理效率高、條件溫和、 成本較低、二次污染少等優(yōu)點。 光Fenton氧化法 光氧化法通過紫外光激發(fā)產(chǎn)生電子空穴破壞有機物的共軛體系結構從而達到降解目的。 光Fenton法是聯(lián)合使

6、用光氧化法和Fenton法來降解有機廢水。 與普通Fenton法相比，光Fenton法具有更強的氧化能力，能徹底將有機物分解成 CO2和H2O但其利用率較差、成本較高、能耗較大，且只適于處理中低濃度的有機廢水。2高級氧化聯(lián)用技術2.1 類Fenton氧化法 微波Fenton氧化法 微波是指頻率為300MHz300GHz、波長為1mm1m 的一種電磁波，是無線電波中一個有限頻帶的簡稱，同時也是分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波的統(tǒng)稱。微波頻率比一般的無線電波頻率高，通常也稱為“超高頻電磁波”。微波具有很強的穿透、反射以及吸收能力，不僅能快速均勻地加熱反應體系、提高反應速度，同時還能降低反應活化能，

7、縮短反應時間。 因此，將微波和Fenton法聯(lián)合應用于有機廢水處理，能大大提高反應效率和降解效果，節(jié)省處理成本，具有廣闊的發(fā)展前景。2高級氧化聯(lián)用技術2.2 臭氧類聯(lián)用技術 O3/H2O2氧化法 O3 /H2O2是水處理中一種重要的高級氧化方法，它不產(chǎn)生二次污染，可直接將污染物氧化為二氧化碳和水。日本在20 世紀70 年代末開始研究這種方法，美國于20 世紀80 年代將其用于城市污水處理中，臭氧和過氧化氫協(xié)同作用可以產(chǎn)生具有極強氧化作用的OH，可有效去除水中的有機污染物。 O3/US氧化法 引入超聲波(US) , 可使臭氧充分分散與溶解，提高臭氧氧化能力。故其具有高效、低成本的特點，在水處理中

8、具有很大的應用潛力。2高級氧化聯(lián)用技術2.2 臭氧類聯(lián)用技術 O3/UV氧化法 臭氧與紫外線(UV) 的氧化反應為自由基型，液相臭氧在紫外光輻射下會分解產(chǎn)生OH，OH是強氧化劑可將大多數(shù)有機物氧化成CO2和水。 O3/UV氧化法現(xiàn)已成功地應用于處理工業(yè)廢水中的鐵氰酸鹽、有機化合物、氨基酸、醇類、農(nóng)藥、含氮、硫或磷的有機化合物及氯代有機物等污染物。 O3 /光催化技術 光催化是氧化降解水中有機污染物的一種新方法， 具有能耗低、操作簡便、反應條件溫和、反應范圍廣、可減少二次污染等優(yōu)點。但該技術在處理高濃度工業(yè)廢水中存在一定問題。光催化臭氧聯(lián)用技術既可增強光催化技術的氧化能力，又具有降低臭氧用量、節(jié)

9、約處理成本和擴大處理有機污染物范圍等優(yōu)點， 逐漸成為國內(nèi)外最新的研究熱點。2高級氧化聯(lián)用技術2.2 臭氧類聯(lián)用技術 O3/生物處理技術 臭氧 生物處理技術包括臭氧生物活性炭法、臭氧生物耦合技術、臭氧生物濾池技術、臭氧生物浮動床技術和臭氧混凝法等。臭氧生物降解難溶化合物，如沒食子酸、丹寧酸、木質(zhì)素等，流程可分為兩種，一種是先通入臭氧即進行有氧生物降解，另一種是先生物降解，之后再通臭氧，同時進行生物降解。每吸收1mg TOC 消耗O3 3mg，COD的去除率為90%, 而不通臭氧時, 去除率僅為40%。2高級氧化聯(lián)用技術2.3 H2O2/UV氧化法 聯(lián)合氧化反應效應： OH進行的自由基反應降解有機

10、污染物； H2O2對污染物直接氧化； UV的直接光解作用。 優(yōu)點： 氧化性強由于OH的作用，可將污染物徹底地無害化； 設備投資和運行成本低； 運行穩(wěn)定且操作方便。 缺點： 不適于處理高濃度污染廢水(只適用于10 6級的低濃度污水處理)； 對有色及高混濁廢水的處理效果不好； 溶液pH值對水處理效果有較大影響。3臭氧生物活性炭聯(lián)用技術PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程： Word教程： Excel教程： 資料下載： PPT課件下載： 范文下載： 試卷下載： 教案下載： PPT論壇： 3臭氧生物活性炭聯(lián)用技術3.1

11、臭氧生物活性炭聯(lián)用技術簡介 臭氧一生物活性炭技術采用臭氧氧化和生物活性炭濾池聯(lián)用的方法，主要用于飲用水的深度水處理。 臭氧一生物活性炭聯(lián)用技術將臭氧化學氧化、臭氧滅菌消毒、活性炭物理化學吸附和生物氧化降解四種技術合為一體其主要目的是在常規(guī)處理之后進一步去除水中有機污染物、氯消毒副產(chǎn)物的前體物以及氨氮。降低出水中的BDOC 和AOC。保證凈水工藝出水的化學穩(wěn)定性和生物穩(wěn)定性。 Tips:BDOC：biodegradable dissolved organic carbon 可生物降解溶解性有機碳AOC：assimilable organic carbon 可同化有機碳臭氧化學氧化臭氧滅菌消毒活性

12、炭生物降解活性炭物理化學吸附3臭氧生物活性炭聯(lián)用技術3.2 臭氧生物活性炭聯(lián)用技術原理臭氧氧化的作用直接降解有機物，減少進入活性炭池中的有機負荷。1把大分子有機物降解為小分子有機物，改變水中有機物的分子量分布。提高水中有機物的可生化性。從而有利于強化后續(xù)活性炭工藝對于中小分子量有機物的吸附降解。2為后續(xù)活性炭工藝充氧，有利于活性炭好氧微生物的生長。3生物活性炭的形成活性炭自身具有孔隙多、比表面積大的特性，能夠迅速吸附水中的溶解性有機物，也能富集水中大量的微生物。被吸附在活性炭表面的溶解性有機物為微生物提供了營養(yǎng)源，同時炭床中大量生長繁殖的好氧菌生物降解吸附低分子有機物，這樣在活性炭表面便生長出

13、了具有氧化降解和生物吸附雙重作用的生物膜，形成生物活性炭。1活性炭孔隙中的有機物被分解后，經(jīng)過反沖洗，活性炭騰出吸附位置，恢復了對有機物及溶解氧吸附能力?；钚蕴繉λ杏袡C物的吸附和微生物的氧化分解是相繼發(fā)生的，微生物的氧化降解作用使活性炭的吸附能力得到恢復，而活性炭的吸附作用又使微生物獲得豐富的養(yǎng)料和氧氣，兩者互相促進，形成相對平衡態(tài)，得到穩(wěn)定的處理效果，從而大大延長了活性炭的再生周期。23臭氧生物活性炭聯(lián)用技術3.2 臭氧生物活性炭聯(lián)用技術原理外擴散：污染物通過液膜達到活性炭表面。1內(nèi)擴散：污染物從活性炭表面進入微孔道和中孔道，進而擴散至中孔和微孔表面。2吸附：進入微孔、中孔表面的污染物被活

14、性炭吸附相對固定。3生物活性炭的作用機理水解：污染物與菌膠團分泌的胞外酶反應，水解成分子量較小的物質(zhì)。4內(nèi)反應：水解后的化合物由中孔道和微孔道擴散至外表面生物膜吸附區(qū)。5生物降解：水解化合物進入細胞內(nèi)，在酶作用下進行氧化分解。6外反擴散：降解產(chǎn)物通過液膜擴散至污水中。7B: 微生物安全問題胞外分泌物微生物穿透炭床微生物被包裹在細微顆粒之中C: 藻毒素問題A: 臭氧化副產(chǎn)物問題溴酸鹽和次溴酸鹽臭氧化有機物后產(chǎn)生的小分子有機物D:進水濁度、濾池殘余臭氧控制ADBC3臭氧生物活性炭聯(lián)用技術3.3 問題分析3臭氧生物活性炭聯(lián)用技術3.3.1 臭氧化副產(chǎn)物問題溴酸鹽和次溴酸鹽1臭氧化有機物后產(chǎn)生的小分子

15、有機物2合理控制臭氧投加量，降低溴酸鹽的生成量；預氧化工藝中采用高錳酸鉀鹽和臭氧復合氧化；后臭氧氧化過程中，設用分次投加方式。小分子有機物（如醛類、脂肪酸、羧酸、酮類、AOC等）一定程度降解這些有機物經(jīng)生物活性炭處理吸附作用、生物降解作用3臭氧生物活性炭聯(lián)用技術3.3.2 微生物安全問題胞外分泌物1微生物穿透炭床2其中有一些胞外分泌物具有一定毒性。這些微生物會穿透活性炭床進入到出水中去，而且由于這些微生物經(jīng)過了臭氧消毒后存活下來，對消毒劑一般具有更強的耐受能力。微生物被包裹在細微顆粒之中3進入到出水中的微生物往往被包裹在細微顆粒之中，因此很難接觸到消毒劑?？刂品绞剑荷盀V池置于炭濾池后；BAC-

16、UF聯(lián)用；炭濾池下設砂濾池。3臭氧生物活性炭聯(lián)用技術3.3.2 微生物安全問題這樣可以將炭濾池內(nèi)泄漏的微生物殺死并截留，防止微生物進入管網(wǎng)，確保用水安全。不足：炭濾池位置一般預留在砂濾池之后，置于砂濾池之前，常與水廠總體高程及總平面布置難以協(xié)調(diào)。炭濾池砂濾池混合池可加助濾劑或加消毒劑砂濾池置于炭濾池后1BAC-UF聯(lián)用2膜濾對水中懸浮物和細菌的去除效果顯著，可實現(xiàn)細菌和水蚤類的全部去除，病毒部分去除，出水濁度可以達到0.1NTU（濁度單位）。不足：投資成本較高，運行維護成本高。3臭氧生物活性炭聯(lián)用技術3.3.2 微生物安全問題炭濾池下設砂濾池3生物活性炭-石英砂雙層濾池比單純的生物活性炭出水效

17、果好，有利于保證出水水質(zhì)的安全性。下設砂濾層的方式以提高炭濾池對微生物的截留能力，減少微生物泄漏問題和提高炭濾池出水的濁度控制能力。目前此辦法較之前兩種常用。3.3.3 藻毒素問題研究表明：在原水藻類較多的情況下，臭氧能氧化藻類，使原來包裹在藻細胞內(nèi)的胞內(nèi)毒素釋放出來。水中藻毒素增加，在藻類高發(fā)時期，胞內(nèi)毒素占總藻毒素比例高達90%，所以去除藻細胞防止毒素釋放是水處理過程的首要環(huán)節(jié)。優(yōu)化方法：采用高錳酸鉀和臭氧復合氧化方式。3臭氧生物活性炭聯(lián)用技術3.3.4 進水濁度及炭濾池殘余臭氧控制進水濁度控制1炭濾池進水濁度應小于1NTU防止炭床堵塞，縮短吸附周期控制殘余臭氧措施2控制余臭氧量，宜控制在0.1ug/L；活性炭濾池在池上方設蓋板。臭氧生物活性炭聯(lián)用技術作為一種先進的優(yōu)水質(zhì)、低能耗的水處理技術，在處理微污染水源水中具有其他處理方法無法比擬的優(yōu)越性。同時它的負面影響也越來越被我們了解與重視，怎樣根據(jù)實際情況采取切實有效的方法加以改進還需進一步的研究。小結4總結與展望PPT模板下載： 行業(yè)PPT模板： 節(jié)日PPT模板： PPT素材下載： PPT圖表下載： 優(yōu)秀PPT下載： PPT教程：