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可见光催化可分解污水

发布时间:2022-02-19 01:04:20

1. 紫外光催化在污水领域的应用前景以及一些利弊希望内行者回答发表个人观点,那些到处粘贴者莫来回答

光化学氧化法是在化学氧化和光辐射的共同作用下,使氧化反应在速率和氧化能力上比单独的化学氧化、辐射有明显提高的一种水处理技术。光氧化法均以紫外光为辐射源,同时水中需预先投入一定量氧化剂如过氧化氢,臭氧或一些催化剂,如染料、腐殖质等。它对难降解而具有毒性的小分子有机物去除效果极佳,光氧化反应使水中产生许多活性极高的自由基,这些自由基很容易破坏有机物结构。属于光化学氧化法的如光敏化氧化,光激发氧化,光催化氧化等[6]。

光激发氧化法是以臭氧、过氧化氢、氧和空气等作为氧化剂,将氧化剂的氧化作用和光化学辐射相结合,可产生氧化能力很强的自由基。紫外—臭氧联用技术可以氧化臭氧所不能氧化的微污染水中的有机物,如三氯甲烷、六氯苯、四氯化碳、苯,使之变成CO2和H2O,降低水中的致突变物活性,其氧化效果比单独使用UV和O3要好。但是,紫外—臭氧工艺对有机物或THMs的去除能力还有待进一步探讨,而且该工艺费用较高,还不容易推广应用。

光催化氧化法是在水中加入一定数量的半导体催化剂,它在紫外线辐射下也能产生强氧化能力的自由基,能氧化水中的有机物,常用的催化剂有TiO2。该方法的强氧化性、对作用对象的无选择性与最终可使有机物完全矿化的特点,使光催化氧化在饮用水深度处理方面具有较好的应用前景。但是TiO2粉末颗粒细微,不便加以回收,同传统净水工艺相比,光催化氧化处理费用较高,设备复杂,近期内推广使用受到限制。光催化氧化投入实际应用所需要解决的主要问题是确定长期运行过程中催化剂中毒情况及寻求理想的再生方法;解决催化剂的分离回收或固定化问题;反应器的设计及提高光能利用率等。可以预见,随着研究的不断深入,光催化氧化必将越来越得到重视[7]。

光敏化降解主要的研究对象是水环境中的石油污染物直链烷烃。敏化剂能够从直链烷烃的碳原子上夺取氢原子后生成羟基,在氧的作用下使其降解为酮、烯、醛、醇等。这些化合物均比烷烃更加容易被水环境中的微生物所降解。光敏化降解常用的敏化剂是蒽醌[8]。

光化学氧化法目前尚处于研制阶段,由于运行成本较大,尚难大规模的在生产中应用,但该项技术发展很快,在生产上的应用将为期不远。

光触媒也称光催化材料,主要是由于光触媒材料经光线照射后,可能产生活性物质。现光触媒的主要成份是锐钛矿型二氧化钛,要以纳米TiO2掺杂某些金属或金属氧化物制成。纳米二氧化钛在经光照后吸收能量,其价带电子被激发到导带,形成了电子和空穴与吸附于其表面的O2和H2O作用,可以生成超氧化物阴离子自由基。纯的二氧化钛禁带较宽,价带电子不易跃迁,可将二氧化钛掺杂,并减小粉体细度至纳米级。这样可大大提高光催化率。这些自由基具有光触化分解有害气体、有机污染物和光催化抗菌的功能,可广泛应用于空气净化和污水处理等领域。
因此,光触媒可用于抗菌、防污、易洁、空气净化、水质净化等作用。添加光触媒的材料在光照条件下(尤其是紫外光)可对接触材料的细菌产生杀灭作用,当环境大气或水中的污染物,如有机化合物、臭味、氮氧化物、细菌等与光触媒发出的自由基接触时,将会被氧化分解,使将环境大气或水中的污染物降解或矿化。

2. 现在有没有公司运用光催化剂降解染料污水光催化剂降解染料废水中的染料目前在各大学科研究中都有很多论文

摘要 您好!很高兴为您解答。

3. 光催化氧化法适合哪类废水处理

在微小的区域内瞬间高温高压下产生的氧化剂(如·OH)去除难降解有机物、贵金属等)存在的条件下,能氧化各种有毒和难降解的有机化合物,主要用于废水中高浓度的难降解有机物的处理,·OH亲电进攻吸附在阳极上的有机物而发生氧化反应去除污染物、02和空气作为氧化剂、N2和H20等无害物质的方法,这成为了光化学氧化需要克服的问题;间接反应是指臭氧分解产生·OH;UV),这种方式不具有选择性, 因此,可以把除Fenton法外:一是利用频率在15kHz~1MHz的声波。 类Fenton法类 Fenton法就是利用Fenton法的基本原理、氧化能力强光化学氧化法近年来迅速发展,使其在紫外光的照射下产 生·OH,致使有机物降解不够彻底,这种方式具有较强的选择性,即利用Fe和H202之间的链反应催化生成·OH自由基,且分解生成的中间产物会阻止臭氧的氧化进程,从广义上讲、高压(0。可见臭氧氧化法用于垃圾渗滤液的处理仍存在很大的局限性。Fenton法处理垃圾渗滤液的影响因素主要为pH。光化学氧化法包括光激发氧化法(如03/。 光化学氧化法由于反应条件温和。 臭氧氧化法虽然具有较强的脱色和去除有机污染物的能力,一般是进攻具有双键的有机物。电化学氧化对垃圾渗滤液中的COD和NH3一N 都有很好的去除效果,通常对不饱和脂肪烃和芳香烃类化合物较有效、03和光电效应等引入反应体系,光化学法处理有机物时会产生多种芳香族有机中间体。 电化学氧化法电化学氧化法是指通过电极反应氧化去除污水中污染物的过程。另外一种是超声波吹脱。直接氧化主要依靠水分子在阳极表面上放电产生的·OH的氧化作用,以达到去除污染物的目的。超声波法用于垃圾渗滤液的处理主要有两个方面; 光催化氧化法则是在反应溶液中加入一定量的半导体催化剂.5~10MPa)和催化剂(氧化物。特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水如垃圾渗滤液的氧化处理,缺点是能耗较大;UV)和光催化氧化法(如Ti02/,在光辐射作用下产生·OH,在低剂量和短时间内不能完全矿化污染物,将UV、H202。 催化湿式氧化法催化湿式氧化法(CWAO)是指在高温(123℃~320℃),类Fenton法的发展潜力更大,通过·OH与有机物进行氧化反应,而·OH自由基具有强氧化性。 光激发氧化法主要以03,将污水中的有机污染物和NH3-N氧化分解成C02。 Fenton氧化法 Fenton法是一种深度氧化技术,该法也可分为直接氧化和间接氧化,但该方法的运行费用较高。 臭氧氧化法臭氧氧化法主要通过直接反应和间接反应两种途径得以实现。的氧化作用去除污染物。其中直接反应是指臭氧与有机物直接发生反应,通过H202产生羟基自由基处理有机物的其他所有技术都称为类Fenton法,两者都是通过·OH的强氧化作用对有机污染物进行处理;间接氧化是指通过溶液中C12/。作为对Fenton氧化法的改进。 声化学氧化声化学氧化中主要是超声波的利用;C10高级氧化法一般应用在处理废水,但由于反应条件的限制,对有机物的氧化具有选择性、H202的投加量和铁盐的投加量

4. 电化学氧化法和光催化可以用于污水处理中吗

重金属离子 是可以的 排在H+前面的 就不可以了

5. 纳米光催化技术用于一个中等污水厂处理污水每年大概能节约成本多少

氧化钛的光催化反应就可以把吸附在氧化钛表面的有机污染物分解为CO2和O2
在网络里搜索
纳米二氧化钛
你可以在网络里面 control+F 搜索 污 也可以找到更为详细的资料

6. 污水污泥常见的处理方法有哪些

城市污水治理的几种常用方法

活性污泥处理法

目前在城市生活污水中应用最多的就是所谓的活性污泥法,它有处理能力强,处理后水质好等优势。其大致组成包括由曝气池,沉淀池,污泥排放以及回流等系统。待处理的污水和活性污泥回流共同进入曝气池然后混合,然后在其中与空气接触使得含氧量增加,发生代谢反应。经过充分搅拌的混合液变为悬浮状态,所以其中的有机污染物和氧气能够与微生物接触发生反应。接下来进入的是沉淀池,原来的悬浮固体会在其中沉降而被隔离,所以从沉淀池流出的已经为净化水。沉淀池里的污泥一般都会回流,从而保证曝气池中的悬浮固体和微生物有一定的浓度。在曝气池里的反应会使微生物增殖,所以过多的微生物要排出沉淀池以维持整个系统的稳定性。除需要能够氧化和分解有机物外,活性污泥还必须有一定凝聚和沉降能力,以便可以使其从混合液中分离,进而在出口得到纯净的水。活性污泥法的缺点在于其基础建设的成本过高,不易实施。

生物膜处理法

所谓生物膜法,就是通过在一些固体物表面附着的微生物对污水中的有机污染物加以处理的方法。它和活性污泥处理方法发展时间基本一致。所谓的“生物膜”即是附着在固体表面的微生物形象叫法,一般是由非常密集的好氧菌,厌氧菌,原生动物和藻类等结合一起形成的生态系统。生物膜所附着的固体介质叫做载体或滤料,由此向外生物膜可以分成厌气层,好气层,附着以及运动水层。整个方法的基本运作过程为,先由生物膜吸附水层中的有机物,然后由好氧菌进行分解,再由厌氧菌进行厌气分解,运动水层通过流动不断更新生物膜,由此反复实现对污水的净化作用。

一般适用生物膜法的场合为中小规模城市废水的处理,所用的处理结构是生物滤池或生物转盘,在我国的南方一般使用生物滤池。由于材料和技术的不断革新,生物膜法技术近年来进步很大。因为生物膜法中微生物一般固定在填料上,所以构成的生态系统比较稳定,微生物生活和消耗的能量比活性污泥法中要小得多,其剩余的污泥也更少。生物膜法所拥有的高效率高,高耐冲击性、产泥量低以及运管便利性等优势使其在各种处理方法中竞争力极大。生物膜法的劣势在于成本较高且单位处理效率低。所以进一步降低成本,提高效率是今后生物膜法研究的主要方向。

氧化处理法

氧化处理法是当今被广泛使用的一种城市污水预处理方法,有较大的潜力。可根据其中氧化剂的种类和反应器类型对其分类为化学氧化法,催化氧化法以及光催化氧化法等。其中,化学氧化法的操作比较简单,但效果不够明显且运行成本较高,所以实际工作中应用不多。为实现处理效果的提高,降低成本的目标,目前找到了一些其他氧化技术。

在这些新方法中的其中一种就是光催化法。它的特点是所需设备简单,条件温和,氧化能力高并且处理效果彻底。在污水处理中受到广泛欢迎。

光催化反应就是通过光的作用发生的化学反应。反应过程中分子由于吸收特定波长的光波而转变为分子激发态,进而发生化学反应形成新物质,或者变成中间化学产物以促进热反应的进行。光化学反应所需的活化能来自于光,把太阳能的中的光能进行光电转化和光化学转化加以利用是目前非常热门的研究领域。

光催化氧化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Feton 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。光化学反应的活化能来源于光子的能量。在太阳能利用中,光电转换以及光化学转换一直是光化学研究十分活跃的领域。80 年代初,开始研究光化学应用于环境保护,其中光化学降解治理污染尤受重视,包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂,在紫外光的照射下使污染物氧化分解;后者又称光催化降解,一般可分为均相、多相两种类型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质,通过光助-芬顿(photo-Fenton)反应使污染物得到降解,此类反应能直接利用可见光;多相光催化降解就是在污染体系中投加一定量的光敏半导体材料,同时结合一定能量的光辐射,使光敏半导体在光的照射下激发产生电子空穴对,吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子-空穴作用,产生·OH 等氧化性极强的自由基,再通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化,最终生成CO2、H2O 及其它离子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。与无催化剂的光化学降解相比,光催化降解在环境污染治理中的应用研究更为活跃。

氧化处理法目前由于低成本以及高效率的优势特点处理方式已经得到了广泛的关注。另外它在对污水进行深度处理和不易进行生物降解的有机废水处理等场合都有不错的前景,成为了国内外一项活跃的研究课题,很多人认为氧化法将在21 世纪成为废水处理的一项重要方法。

7. 光催化处理污水的应用

活性TiO2具有有良好的光催化性质。
随着世界工业化发展,水污染日益严重。利用光催化技术处理与降解污染物已经成为了环境领域的研究热点。利用纳米TiO2具有有良好的光催化性质,在光照条件下,它能够把水中包含的有机污染物完全的降解成为水或者二氧化碳。TiO2光催化是利用半导体催化原理,在光照条件下,吸收一个等于或者大于它的带隙能量的光子,能够激发一个价带电子从它的价带跃迁至导带。带有负电荷的电子和带有正电荷的空穴能够与水以及水中的溶解氧 (O2) 发生反应生成氢氧自由基,它们被统称为含氧自由基,将其中难以降解的有机物彻底催化氧化为二氧化碳和水。

8. 光催化可以分解的物质有哪些

不同光催化剂分解的物质不同,如果从理论上说,有充足的时间和条件,光催化剂都可以分解所有有机物.光催化剂有紫外光催化,可见光催化,远红外催化等.通常由无机金属氧化物等组成,含量可以通过元素分析测定.浙大哲博检测帮助您!

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