水處理中高級氧化過程

⑴ A0P在水處理中是代表氣浮裝置嗎！

氣浮裝置是水處理中氧化的一個工藝，但AOP不專代表氣浮裝置。
1、AOP簡介
高級氧化處理（AOP）是一套先進的化學處理過程，用於去除廢水中的有機物和無機物。
有機物可以被臭氧、雙氧水、氧氣和空氣這四種物質氧化，也可與紫外（UV）照射和超聲波（US）或特殊催化效應相結合加速氧化。
例如：
FILTRA引進以色列AST凈水技術公司研發的時US-AOP技術，可以減少90％～100％的化學需氧量（COD）。其基礎就是藉助游離基進行氧化，同時通過金屬離子游離基帶來的超聲空化和催化效應，加速氧化過程。
AOP通過精確的對氧化劑量、順序和復合過程進行預先編程定製，可有效處理高濃度COD含量廢水。COD物質經過AOP處理後，發生礦化反應，轉化為穩定的無機物，如水（H2O）、二氧化碳（CO2）和無機鹽。AOP對處理生物毒性或難降解物質非常有用，如芳香烴廢水、農葯廢水和易揮發性有機物廢水。高濃度化學廢水和有毒廢水經AOP處理後可被循環使用。

2、AOP應用行業
US-AOP系統特別適用於處理抵抗型、有毒和不可生物降解類高濃度有機廢水。可廣泛用於石化、塑料製造、化工、食品加工、制葯、冶金、紡織印染等行業。比如：
l 石化廢水、焦化廢水處理（COD，濁度，電導率，TSS）
l 塑料廠、樹脂廠廢水處理回用
l 制葯廠廢水處理（高濃度含鹽COD廢水）
l 牛奶生產廢水處理（高濃度BOD、COD和脂肪廢水）
l 食品加工廢水處理和回用
l 高速公路服務區廢水處理

3、AOP技術創新
AOP利用氧化劑去除有機物和可氧化的無機物，將有機物完全降解為水和二氧化碳，降低廢水中的COD和BOD，使高濃度有機廢水經過AOP處理後達標排放或循環使用。AOP技術途徑主要有：
l 雙氧水（H2O2）化學氧化
l 臭氧（O3）化學氧化
l H2O2＋O3雙氧水臭氧復合氧化
l 超聲波（US）和紫外線（UV）增強型氧化
l US+UV+ O3
l US+UV+ H2O2
l 金屬離子催化劑加速氧化
AST對AOP技術進行了創新，通過向反應室內增加能量源（如超聲波US、紫外線UV或金屬離子催化劑），產生游離基基（OH0＋OH－）加速了氧化過程，增強了氧化能力，是一種徹底去除所有COD成分的最有效方法。
AST開發了一套計算機軟體，用於對各種COD組成成分進行有效AOP計算。

4、AOP優勢
傳統的生物降解氧化方法往往投資高，運行成本高，且不能有效降低廢水COD，如芳香烴、苯酚、氯化碳水化合物、脂質和某些蛋白質，它們通常在生物氧化過程中不起反應。生物處理方法需要較長運行周期（高達48小時）和非常大的佔地面積。與生物降解和物理降解比較，AST-AOP系統具有如下獨特優勢：
l 可處理抵抗型、有毒和不可生物降解類高濃度有機廢水
l 可處理高濃度COD廢水，高達300ppm～280000ppm
l 氧化效率高，可減少90％～100％的化學需氧量（COD），處理後COD降至0～10ppm
l 全自動運行，實現無人值守
l 不產生二次污染物（如淤泥）
l 具有隨流量和組分波動進行調整的能力
l 運行成本低，工作周期短，30分鍾即可見效
l 所有AOP產物環境友好，處理後的廢水可達標排放或循環回用
l 耗電低： 300W～1kW （處理流量1T/h）
l 化學品消耗：每克COD消耗0.5~1g H2O2，FeSO4按1：10比例與H2O2配比使用。
l 處理成本低：如對300mg/L COD廢水的處理成本低於3元/噸。

5、AOP系統典型組成部分
GOBO AOP系統由如下部分組成：
l 平衡緩沖罐/已處理廢水緩沖罐——收集處理後的水
l PLC控制系統（含人機界面HMI）——控制整個系統和AOP過程
l UV/US紫外/超聲反應器——增強活化作用&產生游離基
l UV/US紫外/超聲控制器——控制UV/US反應器工作
l 流量控制閥和流量計 ——控制流量
l 計量泵——精確控制廢水進水和處理後的水流量
l 附加的膜系統——如NF\RO，去除金屬離子，實現廢水回用

⑵ 2017年水處理技術論文(2)

2017年水處理技術論文篇二
淺談給水處理技術的發展

[摘要] 水與人們生活生產密切相關，而且水是保障人民生活發展工業生產不可缺少的物質基礎。近年來，人口增長、水資源的分布不均、污染加劇等問題造成水資源不足日益嚴重。因此給水處理技術一直在改進。本文旨在介紹一些給水處理日益發展的基本技術。

[關鍵詞] 給水處理 污染物 現代化 高級氧化 膜技術

1.現代化處理技術

1.1化學氧化

水質處理常用氯氧化，當有機污染尚未得到去除時，會產生較多的有害消毒副產物。目前採用KMnO4語氣復合劑(一種專門商品)的應用逐漸展開，對氧化有機物、改善混凝取得較好效果。臭氧預氧化可以提高有機物的可生物降解性，又可除嗅、脫色，去除鐵、錳，但往往結合後續深度處理臭氧—活性炭時才採用。

1.2加吸附劑粉末炭

粉末炭，具有吸附能力好、投加靈活、對污染物處理效能高等優點，但由於耗費較高(約105元/m^3左右)，一般只有在消除沖擊性污染時採用，投加量需10～20mg/L，現在一些水污染事件中就曾應用過此技術，此外還可以通過此技術對原水進行控制，並將該技術演化，如形成活性炭吸附帶控制突發性污染事件等。

1.3調節pH

由於投加酸與鹼，運行成本增加，又在原水中增加無機離子，在我國很少採用，國外在此方面研究較多，這里不做詳述。但其對原水pH的控制以及對某些污染物去除還具有良好的功效的，這一點也被業內廣泛認可。

1.4生物預處理

20世紀70年代以來，生物處理工藝越來越廣泛應用於市政給水生物處理方法包括生物接觸氧化法、生物轉盤、生物流化床、生物濾池氧化法、生物活性炭濾池和膜生物反應器等多種形式。生物預處理藉助微生物的生命活動對水中的氨氮等有機污染物和鐵、錳等無機物進行去除，從而改善水的混凝沉澱性能，使後續工藝較好的發揮作用，提高出水的水質。

2.給水處理的新技術

2.1高級氧化技術

高級氧化技術是給水處理的新技術，並受到了許多的關注，在水處理中有廣泛的應用，高級氧化技術包括臭氧氧化技術、超臨界水氧化技術、光催化氧化技術、超聲空化氧化技術等。

2.1.1臭氧氧化技術

臭氧由於其在水中有較高的氧化還原電位，常用來進行殺菌消毒、除臭、除味、脫色等，在飲用水處理中有著廣泛的應用。近年來，由於氯氧化發用於給水、循環水處理和廢水處理中有可能產生三氯甲烷等“三致”物質而受到限制，使臭氧在水處理中的作用受到了更多的關注。但臭氧應用於廢水處理還存在著一些問題，如臭氧發生的成本高，而利用率偏低，臭氧處理的費用高;臭氧與有機物的反應選擇性較強，在低劑量和短時間內臭氧不可能完全礦化污染物，且分解生成的中間產物會阻止臭氧的進一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成為臭氧高級氧化法的研究熱點。臭氧的高級氧化技術就是通過臭氧氧化與各種水處理技術的結合，形成氧化性更強、反應選擇性較低的羥基自由基。

2.1.2超臨界水氧化技術

超臨界水反應與氧化組合為“超臨界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技術，應用較多。超臨界水有優良的溶劑特性，增加了電導率和離子值。表示溶劑的極性的電導率，在常溫常壓下的值較高(78)，在高溫高壓下的己烷和甲醇等無極性，與弱極性的有機溶劑的電導率等值(2～30左右)。因此，在高溫高壓下的水溶解有機物是可能的。

SCWO技術有以下特點：

1) 將有機物完全分解成水和二氧化碳，使之無害化。

2) 不產生以二惡英為代表的有害的副產物。

3) 反應速度快，單位時間內處理量大，裝置小型化。

4) 與焚燒爐不同，不需要煙筒，不排放煙氣。

在臨界溫度下易於控制加水分解反應，或易於控制原子團的反應，這是超臨界水作為反應溶劑的優越性。不用酸和鹼即可進行廢水處理，是極好的環境處理技術。

2.1.3光催化氧化技術

所謂光催化氧化反應，就是在光的作用下進行的化學反應。光化學反應的活化能來源於光子的能量，在太陽能的利用中光電轉化以及光化學轉化一直是十分活躍的研究領域。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。另外，在有紫外光的Fenton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。

2.1.4超聲空化氧化技術

超聲空化是指水中的微小泡核在超聲波作用下被激化，表現為泡核的振盪、生長、收縮及崩潰等一系列動力學過程。超聲空話技術就是利用聲解，將水中有機物轉化為CO2、水、無機離子和有機酸等成分。超聲空化技術具有少污染或無污染、設備簡單等優點，同時，還伴有殺菌消毒功效，是一種很有潛力的水處理新技術。但現階段超聲空話技術主要用於實驗室小水量的處理研究中，尚處於基礎研究階段。為了提高降解速度同時降低費用，國內外的水處理工作者又相繼研究開發了關於超聲波與其他技術相聯合的新工藝，如臭氧/超聲波聯合工藝。在臭氧/超聲聯合處理含酚水的實驗研究中，取得了較好的處理效果。

2.2膜處理技術

隨著人類對膜的逐步認識，各種人工合成膜也應運而生，其種類繁多，作用也千差萬別，但是它們具有一個共同的特點---選擇透過性。膜從廣義上可以定義為兩相之間的一個具有選擇透過性的薄層屏障。

膜式活性污泥法技術是分離技術與生物技術有機結合的新型的水處理技術。是利用膜分離設備截留生化反應池中的活性污泥和大分子有機物，省掉二沉池。活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時間和污泥停留時間可以分別控制，而難降解的物質在反應池中不斷反應、降解。因此膜處理工藝是通過膜分離技術大大強化了生物處理的功能。

3.結語

我國的給水處理目前普遍採用混凝、沉澱、過濾、消毒組成的常規水處理技術， 優點是水處理成本低， 平均處理效果較好。此外， 水源污染加劇， 常規水處理工藝對某些有機污染物的去除效果不佳。而新興的水處理技術對水質的改善提供了支撐。臭氧-活性炭處理、膜技術等水處理技術在去除效率、無害性等方面均有常規處理無法比擬的優勢， 並且在發達國家的使用經驗也表明了這些技術的可靠性。隨著科技的進步， 材料學的發展，這些新興工藝的成本也在逐漸降低。因此我們可以預見， 未來的水處理， 將朝著更安全、更高效、更環保的方向發展。

參考文獻

[1]陸煜康，唐鋰.水處理節能和新能源的應用.北京：化學工業出版社，2010，5

[2]苑寶玲，王洪傑.水處理新技術原理與應用.北京：化學工業出版社，2006，1

[3] 陸煜康.水處理新技術與能源自給途徑.機械工業出版社，2008，8

作者簡介：

闞沙沙(1992-)，女，漢族，吉林松原人，鄭州大學，水利與環境學院，給水排水工程.

郭丹丹(1991-)，女，漢族，河南許昌人，鄭州大學，水利與環境學院，給水排水工程.


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⑶ 水處理高級氧化技術的介紹

《水處理高級氧化技術》由哈爾濱工業大學出版社出版。本書以水處理為主線，通過對水質的分析、水處理方法的描述以及工藝流程的講解，詳細地敘述了水處理工程的相關技術與知識。同時開創性地將給水處理和污水處理兩大模有機結合，將水處理理論講解統一化，工藝技術講解單元化，工藝流程講解系統化、功能化，並以工程實例為依據進行分析綜合，具有良好的實踐指導意義。

⑷ 水處理高級氧化技術的氧化技術原理

O3的E°為2.07V，是一種極強的氧化劑。能有效去除色、濁、嗅味，去除廢水中酚、氰、硫化物、農葯、石油類等污染物。O3氧化有2種方式，一種是由O3分子或單個O原子直接參與反應引起；另一種是由O3衰減產生的OH·自由基引起。OH·的E°為2.8V，僅次於F(2.87V)，是水中存在的最強氧化劑，幾乎無選擇性地和廢水中所有的污染物發生反應，將甘油、乙醇、乙酸等O3不能氧化分解的一些中間產物，徹底礦化為CO2和H2O。在UV的照射下，O3溶於水後，發生如下反應：
O3+H2O - O2+H2O2H2O2+H2O- O2+2OH·，
O3與UV的協同作用產生了OH·,OH·還可誘發一系列的鏈反應，產生其他基態物質和自由基，強化了氧化作用，使污染物的降解變得快速而充分；單一的O3氧化反應則不產生上述這類物質，污染物的降解不完全。Jun．ichirohagshi等研究表明，使用紫外光照射後，O3的氧化能力增強了10倍以上。

⑸ 水的高級氧化工藝,類型,特點及應用范圍

高級氧化工藝有很多，目前以CAOT能耗最低、產泥量最少，且只消耗電和氮氧氣體，不使用葯劑，無污染物二次轉移，是符合清潔生產理念的綠色水處理工藝
已萬噸級規模使用在循環水處理、飲用水凈化、中水凈化、污水凈化、難降解污染物處理和水體修復。

⑹ 高級氧化技術與傳統氧化技術相比的優缺點

高級氧化技術是近年來水處理領域興起的新技術，通常指在環境溫度和壓力下通過產生具有高反應活性的氧化降解有機污染物的處理方法。高級氧化技術的關鍵是產生高活性的羥基自由基，一般採用加入氧化劑、催化劑或藉助紫外光、超聲波等多種途徑產生。按所用的氧化劑及催化條件的不同，高級氧化技術通常包括試劑法及試劑法、組合類臭氧法、半導體光催化氧化法、超聲化學氧化法等。但無論是哪種高級氧化體系，羥基自由基都是氧化劑的主體。高級氧化技術就是不斷地提高羥基自由基生成率和利用率的過程。羥基自由基反應是高級氧化技術的根本特點。

⑺ 污水處理實用的高級氧化技術是什麼呢

實用的高級氧化技術目前運用比較好的有兩種：

1. 臭氧氧化，利用臭氧的強氧化作用分解污染物

2. 芬頓氧化，利用二價鐵離子和雙氧水的復合作用處理污染物