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光化学氧化法原理及利用效率方法

发布时间:2016-05-12 10:42  文章来源:未知  文章作者:高级氧化技术工程

  为治理废水污染,保护水环境,人们经过长期努力,已经建立了许多净化处理废水的技术方法,并已广泛应用于实际的废水处理工程中,这些技术方法通常可以分为物理法、化学法、物化法、生化法等。常用的技术方法各有自身的优点,同时也不同程度地存在着某些不足之处。例如,有的技术方法对难降解污染物净化不彻底、处理速度慢,而有的可能造成二次污染,有的设备投资大、处理费用高等。随着国家推进削减主要污染物排放总量工作的开展以及逐步提高污染物排放标准,现有的技术方法难以满足更高的要求,因此有必要探索更加经济有效、便于推广应用的新技术。

  一、光化学氧化法技术

  光化学氧化法技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工艺,可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物质。另外,在有紫外光的体系中,紫外光与铁离子之间存在着协同效应,使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快,促进有机物的氧化去除。所谓光化学反应,就是只有在光的作用下才能进行的化学反应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态,然后电子激发态分子进行化学反应。

  光化学氧化法还原以n型半导体为催化剂,TiO2由于化学性质和光化学性质均十分稳定,且无毒价廉,货源充分,所以光催化氧化还原去除污染物通常以TiO2作为光催化剂。光催化剂氧化还原机理主要是催化剂受光照射,吸收光能,发生电子跃迁,生成“电子—空穴”对,对吸附于表面的污染物,直接进行氧化还原,或氧化表面吸附的羟基OH-,生成强氧化性的羟基自由基OH将污染物氧化。
 

光化学氧化法
 

  二、光化学氧化法反应特点

  1、适用范围广,处理效果好。光催化过程中产生的·OH是起主要作用的活性氧化物种,氧化能力很强,能有效地氧化分子结构复杂的难降解有机污染物,可广泛应用于有机合成化工废水、染料废水、农药废水、焦化废水、制药废水、造纸废水等难降解有机废水的处理中。

  2、反应易于控制且反应过程不产生二次污染。与化学氧化剂不同,光催化氧化反应中没有加入其它化学药剂,因此不会产生二次污染。另外在反应过程中,有机物彻底降解为CO2和H2O,也无须考虑反应产物的后续处置问题。

  3、反应速度快。在性能良好的催化剂的作用下,废水中污染物质的降解一般仅需要几分钟到几小时,远小于采用其他传统方法的反应时间。

  4、反应成本低且反应条件温和。光催化反应可使用太阳光或紫外光作为光源,是一种高效节能的废水处理技术。
 

光化学氧化法
 

  三、主要的光催化剂及应用

  臭氧高级氧化催化剂是引发和促进光催化氧化反应的必要条件。这些物质均属于半导体材料,具有能带结构,其价带和导带之间的能量壁垒。价带与导带之间由禁带分开,当用能量等于或大于禁带的光照射半导体材料表面时,价带上的电子受到激发,跃迁到导带,同时在价带形成空穴,分布在表面的空穴h+可以将吸附在材料表面的OH-和H2O分子氧化成羟基自由基HO·。

  莱特莱德环境工程有限公司联合国内外知名专家以及院校,专业提供电化学高级氧化技术、湿式氧化技术、光催化氧化技术、臭氧催化氧化技术、UV联合工艺氧化技术、高级生物氧化技术,技术广泛应用于工业有机废水处理、抗生素制药废水、含氰废水处理及其他水处理除氧工艺流程的应用。

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