废水处理中的高级氧化技术及应用ppt课件.ppt

Seminar II 废水处理中的高级氧化技术及应用,主要内容,废水处理的紧迫性目前废水处理的技术及其优缺点废水处理中的高级氧化技术光催化氧化法展望,废水处理的紧迫性,工业的发展造成了越来越严重的环境污染，水体中大量污染物严重威胁着人类自身的健康。 1994年以来，美国在饮用水中发现了100多种合成有机物，如多氯联苯、多环芳烃等，具有“三致”作用。根据我国1998年对全国109700公里河流进行的评价，我国河流长度有70.6%被污染，其中有机污染是一个不可忽视的因素。,难降解有机废水如医药、化工、染料工业废水 的特点：CODCr（化学耗氧量）高，一般为数万mg/L，而国家的排放最低标准仅为300 mg/L（二级排放标准）；BOD5/COD 小于0.1，可生化性低。,废水处理的紧迫性,常用的废水处理方法,物理处理法 沉淀，气浮，过滤，离心化学处理法 中和，混凝，氧化还原，离子交换生物处理法 好氧，厌氧,废水处理中的高级氧化技术,高级氧化技术（Advanced Oxidation Technology，简称AOT)是指在水处理过程中可产生羟基自由基，使水体中的大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成为CO2 和H20，接近完全矿化。,废水处理中的高级氧化技术,化学氧化O3，H2O2，ClO2Fenton氧化电化学氧化湿式空气氧化超临界水氧化光催化氧化几种方法的联用,高级氧化技术-光催化氧化法,光催化氧化法是一种新型的水污染治理技术，利用紫外光照射半导体催化剂（如：TiO2），在水中产生羟基自由基，氧化水中的污染物。,TiO2的光催化反应机理,TiO2 hv e -+h+h+H2O OH +H+e -+O2 O2- H+ HO2 2HO2 O2+ H2O2H2O2 + O2- OH + HO- + O2,高级氧化技术-光催化氧化法,TiO2半导体在溶液中的基本反应式,光催化氧化特点：设备结构简单，反应条件温和，操作条件容易控制氧化还原性强，COD去除率高，无二次污染可利用太阳光TiO2化学稳定性高、无毒、价廉,高级氧化技术-光催化氧化法,K. Chiang et al. / Applied Catalysis A: General 261 (2004) 225237,提高活性的途径-贵金属沉积,G.-g. Liu et al. / Chemosphere 55 (2004) 12871291,提高活性的途径-过渡金属离子的掺杂,W. Chengyu et al. / Separation and Purification Technology 32 (2003) 357/362,提高活性的途径-复合半导体,W. Zhao, J. AM. CHEM. SOC. 2004, 126, 4782-4783,提高活性的途径-光敏化,提高降解效率的途径超声光催化,M. Mrowetz et al. / Ultrasonics Sonochemistry 10 (2003) 247254,提高降解效率的途径Fenton光催化,S. Malato et al. / Catalysis Today 76 (2002) 209220,光催化氧化的应用无机污染物废水,Cr2O7 2- +16H+12e- =Cr2O3+8H2OHg2+2e-=HgPb2+2H2O+2h+=PbO2+4H+Mn2+2H2O+2h+=MnO2+4H+2Co2+3H2O+2h+=Co2O3+6H+,光催化氧化的应用有机污染物废水,光催化氧化的应用有机污染物废水,光催化氧化的应用有机污染物废水,展望,用于饮用水的深度处理，去除水中微量的有机物 用于工业废水的处理，去除其中的有机污染物,制备高效催化剂，提高对太阳光的利用率；寻找合适的载体和固定化方法，大型光催化氧化反应器的设计反应机理研究中尚缺乏中间产物及活性物种的鉴定，机理研究仍处于设想与推测阶段,展望,Thank you!,