Ⅰ 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。
Ⅱ 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
Ⅲ 光催化氧化廢氣處理產生的水怎麼處理
光催化氧化的優點: (1)反應條件溫和、氧化能力強。 (2)在染料廢水、表而活性劑、農葯廢內水、含油容廢水、氰化物廢水、制葯廢水、有機磷化合物、多環芳烴等廢水處理中,都能有效地進行光催化反應,使其轉化為無機小分子,達到完全無害化的目的。
Ⅳ 光化學氧化法:光催化氧化在處理廢水時有哪些優缺點
光催化氧化的優點:
(1)反應條件溫和、氧化能力強。
(2)在染料廢水、表而活性劑、農葯廢水、含油廢水、氰化物廢水、制葯廢水、有機磷化合物、多環芳烴等廢水處理中,都能有效地進行光催化反應,使其轉化為無機小分子,達到完全無害化的目的。
(3)光催化氧化反應對許多無機物,如CN-、Au(CN)2-、I-、SCN-、Cr2O72-、Hg(CH3)2、 Hg2+等的去除也有廣闊的應用前景。
(4)可以破壞氰化物,以及電鍍常用的各種有機螯合劑和添加劑,而達無害化。
(5)可以除去各種水中的微生物、細菌和黴菌。
(6)不僅可以破壞稀溶液(廢水)中的有機物,而且可以破壞濃溶液(槽液)中的有機物。
(7)是一種非常清潔的干處理法,不會引入任何其他物質到體系中。
(8)能徹底破壞有機物而使其轉化為CO2排出,處理的深度比其他方法高。
光催化氧化的缺點:
(1)紫外光的吸收范圍較窄,光能利用率較低,其效率還會受催化劑性質、紫外線波長和反應器的限制,短波紫外線(波長小於1700 A)比長波的效果好,但短波紫外光較難獲得。
(2)光催化氧化需要解決透光度的問題,因為某些廢水(如印染廢水)中的一些懸浮物和較深的色度都不利於光線的透過,會影響光催化效果。
(3)目前使用的催化劑多為納米顆粒(太大時催化效果不好),回收困難,而且光照產生的電子一空穴對易復合而失活。
Ⅳ VOC廢氣怎麼處理
您好,我司專業技術人員為您解答,希望有所幫助
常見 有機廢氣凈化處理方法給出的建議:
優先選擇安全性高的不易引發爆炸、其次能耗少、無二次污染的廢氣凈化處理方法,充分利用廢氣的余熱,實現資源的循環利用。一般情況下,石化企業由於其生產活動的特殊性,排氣濃度高,多採用冷凝、吸收、燃燒等方法進行廢氣的凈化處理。而印刷等行業的排氣濃度低,多採用活性炭吸附、催化燃燒等方法進行廢氣凈化處理,下面就這幾種方法進行簡單概述:
1.冷凝回收法 冷凝法就是將工業生產的廢氣直接引入到冷凝器中,經過吸附、吸收、解析、分離等環節的作用和反應,回收有價值的有機物,回收廢氣的余熱,凈化廢氣,使廢氣達到排放標准。當有機廢氣濃度高、溫度低、風量小時,可採用冷凝法進行凈化處理,一般應用於制葯、石化企業。通常還會在冷凝回收裝置後面再加裝一級或多級的其他有機廢氣凈化裝置,以做到達標排放。
2.吸收法 工業生產中多採用物理吸收法,就是將廢氣引入吸收液中進行吸收凈化,吸收液飽和後進行加熱、解析、冷凝等處理,回收余熱。在濃度低、溫度低、風量大的情況下可踩踏吸收法,但需要配備加熱解析回收裝置,投資額大。涉及油漆塗裝作業企業常用的油簾、水簾吸收漆霧的方法,即常見的有機廢氣吸收法。
3.直接燃燒法 直接燃燒法就是利用燃氣等輔助性材料將廢氣點燃,促使其中的有害物質在高溫燃燒下轉變成無害物質,該方法投資小,操作簡單,適用於濃度高、風量小的廢氣,但其安全技術要求較高。
4.催化燃燒法 催化然後就是將廢氣加熱經催化燃燒後轉變成無害的二氧化碳和水。該方法適用於溫度高、濃度高的有機廢氣凈化處理中,其具有燃燒溫度低、節能、凈化率高、佔地面積少等優點,但投資較大。
5.吸附法 吸附法又可分成三種:A.直接吸附法,利用活性炭對有機廢氣進行吸附凈化處理,凈化率可達95%以上,該方法設備簡單、投資少,但需要經常更換活性炭,頻繁的裝卸、更換等程序增加運行費用。 B.吸附-回收法。利用纖維活性炭吸附有機廢氣,使其在趨近飽和狀態下過熱蒸汽反吹,實現脫附再生。 C.新型吸附-催化燃燒法。該方法綜合吸附法與催化燃燒方法的優點,具有運行穩定、投資少、運行成本少、維修簡單等優點。其利用新型吸附材料對有機廢氣進行吸附處理,使其在接近飽和狀態下在熱空氣的作用下吸附、解析、脫附,接著再將廢氣引入催化燃燒床進行無焰燃燒處理,實現廢氣的徹底凈化處理。該方法適用於濃度低、風力大的廢氣凈化處理中,是當前國內應用最多的一種廢氣凈化處理辦法。
6.低溫等離子凈化法 低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之後的物質第四態,當外加電壓達到氣體的放電電壓時,氣體被擊穿,產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。 放電過程中雖然電子溫度很高,但重粒子溫度很低,整個體系呈現低溫狀態,所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子使污染物分子在極短的時間內發生分解,並發生後續的各種反應以達到降解污染物的目的。
揮發性有機污染物(VOCs)傳統的處理方法如吸收、吸附、冷凝和燃燒等,對於低濃度的VOCs很難實現,而光催化降解VOCs 又存在催化劑容易失活的問題,利用低溫等離子體處理VOCs可以不受上述條件的限制,具有潛在的優勢。 但由於等離子體是一門包含放電物理學、放電化學、化學反應工程學及真空技術等基礎學科之上的交叉學科。因此,目前能成熟的掌握該技術的單位非常少,大部分宣傳採用低溫等離子技術處理廢氣的宣傳都不是真正意義上的低溫等離子廢氣處理技術。
總結 不同的有機廢氣成分、濃度適用不同的有機廢氣處理方式,目前綜合技術成熟性、經濟性以及設備維護等多方面因素,應用最為廣泛的還是活性炭吸附法。但是活性炭吸附法存在適用期限到後廢活性炭洗脫回收成本大、存在污染轉移等缺點,因此新型吸附-催化燃燒法已在技改中或新建項目中被普遍應用。 而低溫等離子凈化法因其後期維護成本低等優點正受到越來越多企業的青睞,但也存在設備投資成本高等問題。相信隨著技術和工業的發展,低溫等離子凈化技術會越來越成熟,設備投資也會隨之下降,屆時將會得到普遍應用。
Ⅵ 光催化降解用在實際廢水處理里究竟有多少實例
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...
Ⅶ 光催化氧化能降解所有廢水中的有機物嗎
可以的,但是要有充分的光照時間和反應時間,控制好水的流量和流速
Ⅷ 光催化的原理什麼
光催化原理是基於光催化劑在光照的條件下具有的氧化還原能力,從而可以達到內凈化容污染物、物質合成和轉化等目的。
通常情況下,光催化氧化反應以半導體為催化劑,以光為能量,將有機物降解為二氧化碳和水。因此光催化技術作為一種高效、安全的環境友好型環境凈化技術,對室內空氣質量的改善已得到國際學術界的認可。
(8)光催化氧化處理有機廢水擴展閱讀
光催化有機合成反應的特點如下:
①光是一種非常特殊的生態學上清潔的「試劑」;
②光化學反應條件一般比熱化學要溫和;
③光化學反應能提供安全的工業生產環境,因為反應基本上在室溫或低於室溫下進行;
④有機化合物在進行光化學反應時,不需要進行基團保護;
⑤在常規合成中,可通過插入一步光化學反應大大縮短合成路線。 因此,光化學在合成化學中,特別是在天然產物、醫葯、香料等精細有機合成中具有特別重要的意義。
Ⅸ 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