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可見光催化可分解污水

發布時間:2022-02-19 01:04:20

1. 紫外光催化在污水領域的應用前景以及一些利弊希望內行者回答發表個人觀點,那些到處粘貼者莫來回答

光化學氧化法是在化學氧化和光輻射的共同作用下,使氧化反應在速率和氧化能力上比單獨的化學氧化、輻射有明顯提高的一種水處理技術。光氧化法均以紫外光為輻射源,同時水中需預先投入一定量氧化劑如過氧化氫,臭氧或一些催化劑,如染料、腐殖質等。它對難降解而具有毒性的小分子有機物去除效果極佳,光氧化反應使水中產生許多活性極高的自由基,這些自由基很容易破壞有機物結構。屬於光化學氧化法的如光敏化氧化,光激發氧化,光催化氧化等[6]。

光激發氧化法是以臭氧、過氧化氫、氧和空氣等作為氧化劑,將氧化劑的氧化作用和光化學輻射相結合,可產生氧化能力很強的自由基。紫外—臭氧聯用技術可以氧化臭氧所不能氧化的微污染水中的有機物,如三氯甲烷、六氯苯、四氯化碳、苯,使之變成CO2和H2O,降低水中的致突變物活性,其氧化效果比單獨使用UV和O3要好。但是,紫外—臭氧工藝對有機物或THMs的去除能力還有待進一步探討,而且該工藝費用較高,還不容易推廣應用。

光催化氧化法是在水中加入一定數量的半導體催化劑,它在紫外線輻射下也能產生強氧化能力的自由基,能氧化水中的有機物,常用的催化劑有TiO2。該方法的強氧化性、對作用對象的無選擇性與最終可使有機物完全礦化的特點,使光催化氧化在飲用水深度處理方面具有較好的應用前景。但是TiO2粉末顆粒細微,不便加以回收,同傳統凈水工藝相比,光催化氧化處理費用較高,設備復雜,近期內推廣使用受到限制。光催化氧化投入實際應用所需要解決的主要問題是確定長期運行過程中催化劑中毒情況及尋求理想的再生方法;解決催化劑的分離回收或固定化問題;反應器的設計及提高光能利用率等。可以預見,隨著研究的不斷深入,光催化氧化必將越來越得到重視[7]。

光敏化降解主要的研究對象是水環境中的石油污染物直鏈烷烴。敏化劑能夠從直鏈烷烴的碳原子上奪取氫原子後生成羥基,在氧的作用下使其降解為酮、烯、醛、醇等。這些化合物均比烷烴更加容易被水環境中的微生物所降解。光敏化降解常用的敏化劑是蒽醌[8]。

光化學氧化法目前尚處於研製階段,由於運行成本較大,尚難大規模的在生產中應用,但該項技術發展很快,在生產上的應用將為期不遠。

光觸媒也稱光催化材料,主要是由於光觸媒材料經光線照射後,可能產生活性物質。現光觸媒的主要成份是銳鈦礦型二氧化鈦,要以納米TiO2摻雜某些金屬或金屬氧化物製成。納米二氧化鈦在經光照後吸收能量,其價帶電子被激發到導帶,形成了電子和空穴與吸附於其表面的O2和H2O作用,可以生成超氧化物陰離子自由基。純的二氧化鈦禁帶較寬,價帶電子不易躍遷,可將二氧化鈦摻雜,並減小粉體細度至納米級。這樣可大大提高光催化率。這些自由基具有光觸化分解有害氣體、有機污染物和光催化抗菌的功能,可廣泛應用於空氣凈化和污水處理等領域。
因此,光觸媒可用於抗菌、防污、易潔、空氣凈化、水質凈化等作用。添加光觸媒的材料在光照條件下(尤其是紫外光)可對接觸材料的細菌產生殺滅作用,當環境大氣或水中的污染物,如有機化合物、臭味、氮氧化物、細菌等與光觸媒發出的自由基接觸時,將會被氧化分解,使將環境大氣或水中的污染物降解或礦化。

2. 現在有沒有公司運用光催化劑降解染料污水光催化劑降解染料廢水中的染料目前在各大學科研究中都有很多論文

摘要 您好!很高興為您解答。

3. 光催化氧化法適合哪類廢水處理

在微小的區域內瞬間高溫高壓下產生的氧化劑(如·OH)去除難降解有機物、貴金屬等)存在的條件下,能氧化各種有毒和難降解的有機化合物,主要用於廢水中高濃度的難降解有機物的處理,·OH親電進攻吸附在陽極上的有機物而發生氧化反應去除污染物、02和空氣作為氧化劑、N2和H20等無害物質的方法,這成為了光化學氧化需要克服的問題;間接反應是指臭氧分解產生·OH;UV),這種方式不具有選擇性, 因此,可以把除Fenton法外:一是利用頻率在15kHz~1MHz的聲波。 類Fenton法類 Fenton法就是利用Fenton法的基本原理、氧化能力強光化學氧化法近年來迅速發展,使其在紫外光的照射下產 生·OH,致使有機物降解不夠徹底,這種方式具有較強的選擇性,即利用Fe和H202之間的鏈反應催化生成·OH自由基,且分解生成的中間產物會阻止臭氧的氧化進程,從廣義上講、高壓(0。可見臭氧氧化法用於垃圾滲濾液的處理仍存在很大的局限性。Fenton法處理垃圾滲濾液的影響因素主要為pH。光化學氧化法包括光激發氧化法(如03/。 光化學氧化法由於反應條件溫和。 臭氧氧化法雖然具有較強的脫色和去除有機污染物的能力,一般是進攻具有雙鍵的有機物。電化學氧化對垃圾滲濾液中的COD和NH3一N 都有很好的去除效果,通常對不飽和脂肪烴和芳香烴類化合物較有效、03和光電效應等引入反應體系,光化學法處理有機物時會產生多種芳香族有機中間體。 電化學氧化法電化學氧化法是指通過電極反應氧化去除污水中污染物的過程。另外一種是超聲波吹脫。直接氧化主要依靠水分子在陽極表面上放電產生的·OH的氧化作用,以達到去除污染物的目的。超聲波法用於垃圾滲濾液的處理主要有兩個方面; 光催化氧化法則是在反應溶液中加入一定量的半導體催化劑.5~10MPa)和催化劑(氧化物。特別適用於生物難降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水如垃圾滲濾液的氧化處理,缺點是能耗較大;UV)和光催化氧化法(如Ti02/,在光輻射作用下產生·OH,在低劑量和短時間內不能完全礦化污染物,將UV、H202。 催化濕式氧化法催化濕式氧化法(CWAO)是指在高溫(123℃~320℃),類Fenton法的發展潛力更大,通過·OH與有機物進行氧化反應,而·OH自由基具有強氧化性。 光激發氧化法主要以03,將污水中的有機污染物和NH3-N氧化分解成C02。 Fenton氧化法 Fenton法是一種深度氧化技術,該法也可分為直接氧化和間接氧化,但該方法的運行費用較高。 臭氧氧化法臭氧氧化法主要通過直接反應和間接反應兩種途徑得以實現。的氧化作用去除污染物。其中直接反應是指臭氧與有機物直接發生反應,通過H202產生羥基自由基處理有機物的其他所有技術都稱為類Fenton法,兩者都是通過·OH的強氧化作用對有機污染物進行處理;間接氧化是指通過溶液中C12/。作為對Fenton氧化法的改進。 聲化學氧化聲化學氧化中主要是超聲波的利用;C10高級氧化法一般應用在處理廢水,但由於反應條件的限制,對有機物的氧化具有選擇性、H202的投加量和鐵鹽的投加量

4. 電化學氧化法和光催化可以用於污水處理中嗎

重金屬離子 是可以的 排在H+前面的 就不可以了

5. 納米光催化技術用於一個中等污水廠處理污水每年大概能節約成本多少

氧化鈦的光催化反應就可以把吸附在氧化鈦表面的有機污染物分解為CO2和O2
在網路里搜索
納米二氧化鈦
你可以在網路裡面 control+F 搜索 污 也可以找到更為詳細的資料

6. 污水污泥常見的處理方法有哪些

城市污水治理的幾種常用方法

活性污泥處理法

目前在城市生活污水中應用最多的就是所謂的活性污泥法,它有處理能力強,處理後水質好等優勢。其大致組成包括由曝氣池,沉澱池,污泥排放以及迴流等系統。待處理的污水和活性污泥迴流共同進入曝氣池然後混合,然後在其中與空氣接觸使得含氧量增加,發生代謝反應。經過充分攪拌的混合液變為懸浮狀態,所以其中的有機污染物和氧氣能夠與微生物接觸發生反應。接下來進入的是沉澱池,原來的懸浮固體會在其中沉降而被隔離,所以從沉澱池流出的已經為凈化水。沉澱池裡的污泥一般都會迴流,從而保證曝氣池中的懸浮固體和微生物有一定的濃度。在曝氣池裡的反應會使微生物增殖,所以過多的微生物要排出沉澱池以維持整個系統的穩定性。除需要能夠氧化和分解有機物外,活性污泥還必須有一定凝聚和沉降能力,以便可以使其從混合液中分離,進而在出口得到純凈的水。活性污泥法的缺點在於其基礎建設的成本過高,不易實施。

生物膜處理法

所謂生物膜法,就是通過在一些固體物表面附著的微生物對污水中的有機污染物加以處理的方法。它和活性污泥處理方法發展時間基本一致。所謂的「生物膜」即是附著在固體表面的微生物形象叫法,一般是由非常密集的好氧菌,厭氧菌,原生動物和藻類等結合一起形成的生態系統。生物膜所附著的固體介質叫做載體或濾料,由此向外生物膜可以分成厭氣層,好氣層,附著以及運動水層。整個方法的基本運作過程為,先由生物膜吸附水層中的有機物,然後由好氧菌進行分解,再由厭氧菌進行厭氣分解,運動水層通過流動不斷更新生物膜,由此反復實現對污水的凈化作用。

一般適用生物膜法的場合為中小規模城市廢水的處理,所用的處理結構是生物濾池或生物轉盤,在我國的南方一般使用生物濾池。由於材料和技術的不斷革新,生物膜法技術近年來進步很大。因為生物膜法中微生物一般固定在填料上,所以構成的生態系統比較穩定,微生物生活和消耗的能量比活性污泥法中要小得多,其剩餘的污泥也更少。生物膜法所擁有的高效率高,高耐沖擊性、產泥量低以及運管便利性等優勢使其在各種處理方法中競爭力極大。生物膜法的劣勢在於成本較高且單位處理效率低。所以進一步降低成本,提高效率是今後生物膜法研究的主要方向。

氧化處理法

氧化處理法是當今被廣泛使用的一種城市污水預處理方法,有較大的潛力。可根據其中氧化劑的種類和反應器類型對其分類為化學氧化法,催化氧化法以及光催化氧化法等。其中,化學氧化法的操作比較簡單,但效果不夠明顯且運行成本較高,所以實際工作中應用不多。為實現處理效果的提高,降低成本的目標,目前找到了一些其他氧化技術。

在這些新方法中的其中一種就是光催化法。它的特點是所需設備簡單,條件溫和,氧化能力高並且處理效果徹底。在污水處理中受到廣泛歡迎。

光催化反應就是通過光的作用發生的化學反應。反應過程中分子由於吸收特定波長的光波而轉變為分子激發態,進而發生化學反應形成新物質,或者變成中間化學產物以促進熱反應的進行。光化學反應所需的活化能來自於光,把太陽能的中的光能進行光電轉化和光化學轉化加以利用是目前非常熱門的研究領域。

光催化氧化技術利用光激發氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結合。所用光主要為紫外光,包括uv-H2O2、uv-O2等工藝,可以用於處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯苯等難降解物質。另外,在有紫外光的Feton 體系中,紫外光與鐵離子之間存在著協同效應,使H2O2分解產生羥基自由基的速率大大加快,促進有機物的氧化去除。
所謂光化學反應,就是只有在光的作用下才能進行的化學反應。該反應中分子吸收光能被激發到高能態,然後電子激發態分子進行化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的能量。在太陽能利用中,光電轉換以及光化學轉換一直是光化學研究十分活躍的領域。80 年代初,開始研究光化學應用於環境保護,其中光化學降解治理污染尤受重視,包括無催化劑和有催化劑的光化學降解。前者多採用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;後者又稱光催化降解,一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2為介質,通過光助-芬頓(photo-Fenton)反應使污染物得到降解,此類反應能直接利用可見光;多相光催化降解就是在污染體系中投加一定量的光敏半導體材料,同時結合一定能量的光輻射,使光敏半導體在光的照射下激發產生電子空穴對,吸附在半導體上的溶解氧、水分子等與電子-空穴作用,產生·OH 等氧化性極強的自由基,再通過與污染物之間的羥基加合、取代、電子轉移等使污染物全部或接近全部礦質化,最終生成CO2、H2O 及其它離子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。與無催化劑的光化學降解相比,光催化降解在環境污染治理中的應用研究更為活躍。

氧化處理法目前由於低成本以及高效率的優勢特點處理方式已經得到了廣泛的關注。另外它在對污水進行深度處理和不易進行生物降解的有機廢水處理等場合都有不錯的前景,成為了國內外一項活躍的研究課題,很多人認為氧化法將在21 世紀成為廢水處理的一項重要方法。

7. 光催化處理污水的應用

活性TiO2具有有良好的光催化性質。
隨著世界工業化發展,水污染日益嚴重。利用光催化技術處理與降解污染物已經成為了環境領域的研究熱點。利用納米TiO2具有有良好的光催化性質,在光照條件下,它能夠把水中包含的有機污染物完全的降解成為水或者二氧化碳。TiO2光催化是利用半導體催化原理,在光照條件下,吸收一個等於或者大於它的帶隙能量的光子,能夠激發一個價帶電子從它的價帶躍遷至導帶。帶有負電荷的電子和帶有正電荷的空穴能夠與水以及水中的溶解氧 (O2) 發生反應生成氫氧自由基,它們被統稱為含氧自由基,將其中難以降解的有機物徹底催化氧化為二氧化碳和水。

8. 光催化可以分解的物質有哪些

不同光催化劑分解的物質不同,如果從理論上說,有充足的時間和條件,光催化劑都可以分解所有有機物.光催化劑有紫外光催化,可見光催化,遠紅外催化等.通常由無機金屬氧化物等組成,含量可以通過元素分析測定.浙大哲博檢測幫助您!

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