① 污水處理中的新工藝有哪些
污水處理新工藝主要有 貴州長城環保科技有限公司開發的導流曝氣生物濾池(CCB)。重慶楚天環保工程有限公司研製的光觸媒;波觸媒;雙觸媒。
導流曝氣生物濾池Conction Current Biofilter(簡稱CCB)使污水在同一個處理池內,完成曝氣→沉澱→二次曝氣→二次沉澱等過程,解決其它污水處理需要四個池子才能完成的工藝流程。特別是在連續進水條件下,實現進水→曝氣→沉澱→出水的間隙曝氣,同時,實現污泥迴流,整個運行沒有閑置,其優點較其它污水處理方法更為突出,處理效果尤為顯著,CCB污水處理設備是AB法、SBR法、A2O法、接觸氧化法以及兩曝兩沉,間隙曝氣等污水處理設備的更新換代產品。2009年11月,被國家科技部列為「創新項目」,項目代碼09C26215205564;2009年12月,國家環保部又將該產品列為「國家鼓勵發展的環境保護技術目錄」(環發【2009】146號);2010年5月,國家科技部、國家環保部、國家商務部、國家質量監督檢驗檢疫總局審查認定《導流曝氣生物濾池》為國家重點新產品,其編號為2010GR467010。
CCB在我國的北京、山東、河北、貴州、山西、四川、內蒙古、黑龍江、廣東、廣西、陝西、甘肅、寧夏、新疆、江蘇、吉林、河南、湖北、天津等地已有工程實例,案例設及生活、醫院、化工、屠宰、食品、亞麻、酒精、制葯等廢水處理,大量的應用證明:出水水質CODcr一般在20mg/L以下,最低5.95mg/L;BOD5一般在10mg/L以下,最低3.50mg/L;SS一般在20mg/L以下,最低6.55mg/L。
CCB污水處理設備充分借鑒SBR法、AO法、A2O法、氧化溝法、活性污泥法和生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等生物膜法及厭氧消化、水解酸化、UASB等厭氧生物處理法的設計手法和二級或三級污水處理工藝而開發研製出來的集約化污水處理創新工藝技術。2005年,國家知識產權局審定為國家專利產品,專利號:ZL200420033672.4。
「光觸媒污水凈化設備」光觸媒污水凈化設備根據光化學和無聲放電原理,採用無聲放電技術,製取大量的活性氧,在輻射光照作用下,產生游離氧O•,O•與水反應生成•OH。同時還產生其他激態物質和自由基,加速鏈反應,反應速率比臭氧提高了5倍。能有效去除污水中的BOD5、CODcr、SS等多種理化指標,而且還能殺滅污水中的各種細菌病毒,處理後的效果優於國標,達到中水回用。
「波觸媒污水凈化設備」根據高頻聲化學法和無聲放電原理,促使活性氧充分分散與溶解,大大減少活性氧的投加量,並同時提高其氧化能力,進而藉助物化作用強化活性氧的分解,產生大量的自由基;廢水中的污染物亦可直接在產生的高溫高壓「空化」中分解,因此波觸媒凈化設備的氧化能力的強化作用不只是「高頻聲化學法」和「無聲放電法」兩者的簡單相加,而是質的飛躍。能有效去除污水中的BOD5、CODcr、SS等多種理化指標,而且還能殺滅污水中的各種細菌病毒,處理後的效果優於國標,達到中水回用。波觸媒污水凈化設備。
「雙觸媒廢水凈化設備」充分借鑒了光化學法、高頻聲化學法和無聲放電法三者的設計手法,使活性氧失去一個電子,生成極高的氧化電位,與有機污染物發生鏈式快速反應,致使廢水中的有害物質無選擇地氧化成CO2、H2O或礦物鹽,並能卓有成效地脫色、脫氮、除磷,其氧化能力是臭氧的十倍,新建污水處理工程採用該設備,大大節省佔地面積和一次性投資以及運行費用,舊污水處理工程採用該設備不用改造土建,就能完成污水處理升級, 是目前最理想的廢水凈化設備。
② 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。
③ 光催化是什麼
光催化,又被稱為光觸媒,是由光和催化劑共同構成的術語。它是一種在光線照射下,自身不會發生改變,卻能夠促進化學反應的材料。光催化材料利用自然界的光能轉化為化學反應所需的能量,從而產生催化效果,促使周圍氧氣及水分子激發成強大的自由負離子。這種催化過程幾乎可以分解所有對人體和環境有害的有機物質及部分無機物,不僅能夠加速化學反應,還能遵循自然界的基本定律,避免資源浪費和額外污染。
現今,光催化材料中的主要成分是二氧化鈦。這種材料因其優異的光催化性能,在眾多領域得到了廣泛應用。例如,在空氣凈化、水處理、抗菌消毒等方面,二氧化鈦都表現出了顯著的效果。它不僅能夠分解空氣中的有害物質,還能凈化水質,抑制細菌生長。
光催化技術的發展,不僅為解決環境問題提供了新的途徑,還為工業生產帶來了諸多便利。例如,在污水處理中,通過光催化反應,可以有效去除水中的有機污染物,提高水質。此外,光催化技術在建築材料領域的應用也日益廣泛,例如,通過在建築外牆塗料中添加光催化材料,可以實現自動清潔,延長建築物的使用壽命。
值得注意的是,盡管光催化材料具有諸多優勢,但在實際應用過程中仍需注意其潛在風險。例如,長時間暴露在光催化材料下可能會對皮膚造成刺激,因此,在使用含有光催化材料的產品時,應做好防護措施。此外,光催化材料的分解過程可能會產生一些副產物,這些副產物的處理也是需要關注的問題。
總的來說,光催化技術作為一種新興的環保技術,為解決環境問題提供了新的思路。未來,隨著科研人員對光催化材料的研究不斷深入,相信光催化技術將在更多領域發揮重要作用。