① 污水处理中的新工艺有哪些
污水处理新工艺主要有 贵州长城环保科技有限公司开发的导流曝气生物滤池(CCB)。重庆楚天环保工程有限公司研制的光触媒;波触媒;双触媒。
导流曝气生物滤池Conction Current Biofilter(简称CCB)使污水在同一个处理池内,完成曝气→沉淀→二次曝气→二次沉淀等过程,解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺流程。特别是在连续进水条件下,实现进水→曝气→沉淀→出水的间隙曝气,同时,实现污泥回流,整个运行没有闲置,其优点较其它污水处理方法更为突出,处理效果尤为显著,CCB污水处理设备是AB法、SBR法、A2O法、接触氧化法以及两曝两沉,间隙曝气等污水处理设备的更新换代产品。2009年11月,被国家科技部列为“创新项目”,项目代码09C26215205564;2009年12月,国家环保部又将该产品列为“国家鼓励发展的环境保护技术目录”(环发【2009】146号);2010年5月,国家科技部、国家环保部、国家商务部、国家质量监督检验检疫总局审查认定《导流曝气生物滤池》为国家重点新产品,其编号为2010GR467010。
CCB在我国的北京、山东、河北、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、广东、广西、陕西、甘肃、宁夏、新疆、江苏、吉林、河南、湖北、天津等地已有工程实例,案例设及生活、医院、化工、屠宰、食品、亚麻、酒精、制药等废水处理,大量的应用证明:出水水质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污水处理设备充分借鉴SBR法、AO法、A2O法、氧化沟法、活性污泥法和生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等生物膜法及厌氧消化、水解酸化、UASB等厌氧生物处理法的设计手法和二级或三级污水处理工艺而开发研制出来的集约化污水处理创新工艺技术。2005年,国家知识产权局审定为国家专利产品,专利号:ZL200420033672.4。
“光触媒污水净化设备”光触媒污水净化设备根据光化学和无声放电原理,采用无声放电技术,制取大量的活性氧,在辐射光照作用下,产生游离氧O•,O•与水反应生成•OH。同时还产生其他激态物质和自由基,加速链反应,反应速率比臭氧提高了5倍。能有效去除污水中的BOD5、CODcr、SS等多种理化指标,而且还能杀灭污水中的各种细菌病毒,处理后的效果优于国标,达到中水回用。
“波触媒污水净化设备”根据高频声化学法和无声放电原理,促使活性氧充分分散与溶解,大大减少活性氧的投加量,并同时提高其氧化能力,进而借助物化作用强化活性氧的分解,产生大量的自由基;废水中的污染物亦可直接在产生的高温高压“空化”中分解,因此波触媒净化设备的氧化能力的强化作用不只是“高频声化学法”和“无声放电法”两者的简单相加,而是质的飞跃。能有效去除污水中的BOD5、CODcr、SS等多种理化指标,而且还能杀灭污水中的各种细菌病毒,处理后的效果优于国标,达到中水回用。波触媒污水净化设备。
“双触媒废水净化设备”充分借鉴了光化学法、高频声化学法和无声放电法三者的设计手法,使活性氧失去一个电子,生成极高的氧化电位,与有机污染物发生链式快速反应,致使废水中的有害物质无选择地氧化成CO2、H2O或矿物盐,并能卓有成效地脱色、脱氮、除磷,其氧化能力是臭氧的十倍,新建污水处理工程采用该设备,大大节省占地面积和一次性投资以及运行费用,旧污水处理工程采用该设备不用改造土建,就能完成污水处理升级, 是目前最理想的废水净化设备。
② 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。
③ 光催化是什么
光催化,又被称为光触媒,是由光和催化剂共同构成的术语。它是一种在光线照射下,自身不会发生改变,却能够促进化学反应的材料。光催化材料利用自然界的光能转化为化学反应所需的能量,从而产生催化效果,促使周围氧气及水分子激发成强大的自由负离子。这种催化过程几乎可以分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物,不仅能够加速化学反应,还能遵循自然界的基本定律,避免资源浪费和额外污染。
现今,光催化材料中的主要成分是二氧化钛。这种材料因其优异的光催化性能,在众多领域得到了广泛应用。例如,在空气净化、水处理、抗菌消毒等方面,二氧化钛都表现出了显著的效果。它不仅能够分解空气中的有害物质,还能净化水质,抑制细菌生长。
光催化技术的发展,不仅为解决环境问题提供了新的途径,还为工业生产带来了诸多便利。例如,在污水处理中,通过光催化反应,可以有效去除水中的有机污染物,提高水质。此外,光催化技术在建筑材料领域的应用也日益广泛,例如,通过在建筑外墙涂料中添加光催化材料,可以实现自动清洁,延长建筑物的使用寿命。
值得注意的是,尽管光催化材料具有诸多优势,但在实际应用过程中仍需注意其潜在风险。例如,长时间暴露在光催化材料下可能会对皮肤造成刺激,因此,在使用含有光催化材料的产品时,应做好防护措施。此外,光催化材料的分解过程可能会产生一些副产物,这些副产物的处理也是需要关注的问题。
总的来说,光催化技术作为一种新兴的环保技术,为解决环境问题提供了新的思路。未来,随着科研人员对光催化材料的研究不断深入,相信光催化技术将在更多领域发挥重要作用。