卓蘭環(huán)保節(jié)能廢水處理設(shè)備40T/d工業(yè)廢水臭氧氧化微電解氧化還原芬頓一體機
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品牌 卓蘭環(huán)保節(jié)能
規(guī)格 40T
材質(zhì) 碳鋼防腐
加工定制 定制
適用范圍 廢水處理、污水處理、工業(yè)廢水
用途 工廠初級廢水處理
型號 40T
出水管口徑 50mm
工作壓力 1T
功率 36KW
商品介紹

 


難降解廢水高級氧化技術(shù)


 

 

 

1、什么是高級氧化?




水環(huán)境保護是當(dāng)前人類社會廣泛關(guān)注的一個問題,隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,高濃度的有機廢水對我國寶貴的水資源 造成了威脅。然而利用現(xiàn)有的生物處理方法,對可生化性差、相對分子質(zhì)量從幾千到幾萬的物質(zhì)處理較困難,而高級氧化法(Advanced Oxidation Process,簡稱AOPs)可將其直接礦化或通過氧化提高污染物的可生化性,同時還在環(huán)境類激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)的處理方面具有很大的優(yōu)勢,能夠使絕大部分有機物完全礦化或分解,具有很好的應(yīng)用前景。



高級氧化工藝(Advanced Oxidation Processes,簡稱AOPS)20世紀(jì)80年代開始形成的處理有毒污染物技術(shù),它的特點是通過反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基(·OH),該自由基具有極強的氧化性,通過自由基反應(yīng)能夠?qū)⒂袡C污染物有效的分解,甚至徹底的轉(zhuǎn)化為無害的無機物,如二氧化碳和水等。由于高級氧化工藝具有氧化性強、操作條件易于控制的優(yōu)點,因此引起世界各國的重視,并相繼開展了該方向的研究與開發(fā)工作。高級氧化技術(shù)主要分為Fenton氧化法、光催化氧化法、 臭氧氧化法、超聲氧化法、濕式氧化法和超臨界水氧化法



2、幾種高級氧化技術(shù)



1、Fenton氧化法


過氧化氫與催化劑Fe2+構(gòu)成的氧化技術(shù)體系稱為Fenton試劑。它是100多年前由H.J.H.Fenton發(fā)明的一種不需要高溫和高壓而且工藝簡單的化學(xué)氧化水處理技術(shù)。近年來研究表明,F(xiàn)enton的氧化機理是由于在酸性條件下過氧化氫被催化分解所產(chǎn)生的反應(yīng)活性很高的羥基自由基所致。Fe2+催化劑作用下,H2O2能產(chǎn)生兩種活潑的氫氧自由基,從而引發(fā)和傳播自由基鏈反應(yīng),加快有機物和還原性物質(zhì)的氧化。其一般歷程為




Fenton氧化法一般在PH2~5的條件進行,該方法優(yōu)點是過氧化氫分解速度快,因而氧化速率也較高。但此方法也存在許多問題,由于該系統(tǒng)Fe2+濃度大,處理后的水可能帶有顏色;Fe2+與過氧化氫反應(yīng)降低了過氧化氫的利用率及其PH限制,因而在一定程度上影響了該方法的推廣應(yīng)用。


近年來,有人研究把紫外光(UV),氧氣等引入Fenton試劑增強了Fenton試劑的氧化能力,節(jié)約了過氧化氫的用量由于過氧化氫的分解機理與FentonFenton試劑極其相似,均產(chǎn)生·OH,因此將各種改進了的Fenton試劑稱為類Fenton試劑。主要有H2O2+UV系統(tǒng)、H2O2+UV+ Fe2+系統(tǒng)、引入氧氣的Fenton系統(tǒng)。


Fenton試劑及類Fenton試劑在廢水處理中的應(yīng)用可分為兩個方面一是單獨作為一種處理方法氧化有機廢水;二是與其他方法聯(lián)用,如與混凝沉降法活性炭法等聯(lián)用,可取得良好的效果。Fenton 法的催化劑難以分離和重復(fù)使用,反應(yīng)pH ,會生成大量含鐵污泥,出水中含有大量 Fe2+會造成二次污染,增加了后續(xù)處理的難度和成本


近年來,國內(nèi)外學(xué)者開始研究將 Fe2+固定在離子交換膜、 離子交換樹脂、 氧化鋁、 分子篩、 膨潤土、 粘土等載體上,或以鐵的氧化物、 復(fù)合物代替 Fe2+,以減少Fe2+的溶出,提高催化劑的回收利用率,擴寬 pH 的適宜范圍。Daud 等用浸漬法將Fe3+固定在高嶺石上催化降解活性黑 5(RB5), 150 min 內(nèi) RB5 的脫色率達 99%。Youngmin 等將 Fe(II)與殼聚糖(CS)和戊二醛(GLA)的交聯(lián)物螯合制成 Fe(II)-CS/GLA催化劑,在中性條件下催化降解三氯乙烯(TCE),5h  TCE 的降解率達到95%,而傳統(tǒng) Fenton 法由于在中性條件下發(fā)生鐵沉淀而對 TCE 降解不明顯。Plata 等以針鐵礦作為光 -Fenton 降解 2- 氯酚的催化劑,探討了催化劑用量、 光照強度等對處理效果的影響,出水中只含有少量鐵離子。


2、臭氧氧化法

   

臭氧是一種優(yōu)良的強氧化劑,在污水消毒、除色、除臭、去除有機物和 COD 方面有很好的效果。臭氧氧化法降解有機物速度快,條件溫和,不產(chǎn)生二次污染,在水處理中應(yīng)用廣泛。臭氧處理污水作用大體表現(xiàn)物,一是臭氧直接氧化,二是通過形成的羥基自由基而進行自由基氧化。


單獨的臭氧氧化法由于臭氧發(fā)生器易損壞,能耗較大,處理成本昂貴,且其臭氧氧化反應(yīng)具有選擇性,對某些鹵代烴及農(nóng)藥等氧化效果比較差。為此近年來發(fā)展了旨在提高臭氧氧化效率的相關(guān)組合技術(shù),其中 UV/O3、 H2O2/O3、 UV/H2O2/O3 等組合方式不僅可提高氧化速率和效率,而且能夠氧化O3單獨作用時難以氧化降解的有機物。


胡俊生等比較了H2O2/O3、O3處理染料廢水的效果,魏東洋等則對UV/O3、O3降解六氯苯的效果進行了比較,結(jié)果表明,采用組合技術(shù)可顯著提高氧化速率和處理效果、縮短反應(yīng)時間、降低耗量O3。催化臭氧氧化法也日漸受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。催化臭氧氧化法使用的催化劑主要是過渡金屬氧化物和活性炭,其中活性炭價格低、 吸附性強、 催化活性高、穩(wěn)定性好,被廣泛應(yīng)用于催化臭氧氧化體系中。


 


4、光催化氧化法

   

光催化氧化法是通過氧化劑在光的激發(fā)和催化劑的催化作用下產(chǎn)生的·OH氧化分解有機物。與傳統(tǒng)的處理方法,如吸附法、混凝法、活性污泥法、物理法化學(xué)法等相比較,光催化氧化降解水中有機污染物具有能耗低、操作簡便、反應(yīng)條件溫和、可減少二次污染等突出優(yōu)點,因而日益受人們重視。光催化氧化技術(shù)使用的催化劑有TiO2、ZnO、WO3、CdS、ZnS、SnO2 Fe3O4 。大量實驗證明,TiO2光催化反應(yīng)對于工業(yè)廢水具有很強的處理能力。


早期的光催化氧化法是以 TiO2 粉末作為催化劑,存在催化劑易流失、難回收、費用高等缺點,使該技術(shù)的實際應(yīng)用受到一定限制。


TiO2的固定化成為光催化研究的重點,學(xué)者開始研究以TiO2薄膜或復(fù)合催化薄膜取代TiO2 粉末。劉磊等將納米TiO2固定在玻璃表面光催化降解乙酸,董俊明等將TiO2/GeO2 復(fù)合溶膠噴涂于鋁片上制成復(fù)合膜光催化降解經(jīng)臭氧氧化處理的活性藍染料廢水,均獲得較好的降解效果。此外,將光催化技術(shù)與膜分離技術(shù)耦合的光催化膜反應(yīng)器可有效截留懸浮態(tài)催化劑,為催化劑的分離回收提高了新的思路


 


3、幾種高級氧化技術(shù)的優(yōu)缺點



高級氧化技術(shù)雖然具有適用范圍廣、反應(yīng)速率快、處理效率高、無二次污染或少污染、可回收能量及有用物質(zhì)的優(yōu)點,但各類高級氧化技術(shù)在實際應(yīng)用中都存在一些問題。在實際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)廢水的水質(zhì)水量情況,結(jié)合各類氧化法的技術(shù)特點,選擇最經(jīng)濟有效的處理技術(shù)。表對各類高級氧化技術(shù)的優(yōu)缺點進行了比較,并指出了其今后發(fā)展的主要方向

            各類高級氧化技術(shù)優(yōu)缺點比較

項目

優(yōu)點

缺點

適用范圍

發(fā)展方向

Fenton氧化法

與其他高級氧化技術(shù)相比,反應(yīng)條件溫和及操作簡單、處理費用相對較低、適用范圍廣

氧化能力相對較弱,產(chǎn)生大量含鐵污泥,反應(yīng)PH

技術(shù)成熟,成功用于多種工業(yè)廢水的處理,適用于低濃度難降解廢水處理

發(fā)展鐵離子的固定化技術(shù)和Fenton法與其他技術(shù)的聯(lián)用工藝

光催化氧化法

反應(yīng)條件溫和、氧化能力強、適用范圍廣

氧化不徹底、對光源利用率低、能耗大、投資費用較高、催化劑易失活

適用于有機物濃度較低、濁度較小的難降解廢水的處理

開發(fā)催化活性和穩(wěn)定性好的催化劑,提高對光源尤其是太陽光的利用,改進催化劑的固定化技術(shù),研發(fā)高效反應(yīng)器

臭氧氧化法

氧化能力強、反應(yīng)速率快、反應(yīng)條件溫和、操作簡單、無二次污染

設(shè)備復(fù)雜、臭氧產(chǎn)率和利用率低、成本高、氧化反應(yīng)選擇性強、降解不徹底

常用于含氯、含酚含重金屬工業(yè)廢水、印染廢水、造紙廢水、農(nóng)藥廢水的處理

 

降低生成成本、提高利用率、發(fā)展與臭氧相關(guān)的組合技術(shù)和催化臭氧氧化技術(shù)

超聲氧化法

反應(yīng)條件溫和、效率高、適用范圍廣、對設(shè)備要求低、操作簡單、無二次污染

能耗大、處理成本高、降解不徹底

適用于憎水性、易揮發(fā)的有機物,目前只限于實驗室單一祖墳、小水量廢水的處理

優(yōu)化超聲反應(yīng)器的設(shè)計,增大超聲空化效果,研究地平率低功率段反應(yīng)機理,與其他高級氧化技術(shù)聯(lián)用

濕式氧化法

適用范圍廣、處理效果好、反應(yīng)速率快、無二次污染、可回收能量及有用物料等

反應(yīng)溫度和壓力高,對設(shè)備材料要求高,投資和運行成本高

適用于高濃度、小流量工業(yè)的廢水處理

研制高效穩(wěn)定的催化劑和反應(yīng)器,發(fā)展催化劑固載技術(shù)以實現(xiàn)催化劑的持續(xù)利用

超臨界水氧化法

使用范圍廣反應(yīng)速率快,反應(yīng)器體積小,對污染物降解徹底、無機組分易成點分離、無二次污染,可回收部分熱能

條件苛刻、對設(shè)備性能要求高、投資和運行成本高,無機物沉積易造成管路堵塞,操作管理技術(shù)要求高

適用于各種高濃度、小流量、有毒難降解廢水的處理

解決裝置材料、管路堵塞問題,研發(fā)高效穩(wěn)定催化劑、發(fā)展催化超臨界水氧化技術(shù)

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