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    目前5种方法主要的绿色水处理技术

    来源:   作者:  时间:2016-08-17  浏览:

    1、高级氧化方法(AOPs) 

          AOPs主要包括O3/UV(紫外线)法、UV/固相催化剂法、H2O2/UV法、H2O2/Fe2+法、O3/H2O2法等。其原理是反应中产生氧化能力极强的-OH; -OH能够无选择性地氧化水中的有机污染物,使之完全矿化为CO2和H2O。AOPs技术经济指标先进、无毒、无污染,是典型的绿色水处理技术,其中由于光催化氧化法最为经济而成为研究的热点。

         由于光催化剂的固定问题仍未能很好解决,悬浮相催化剂有易失活、易凝聚和难回收等缺点,适于工业应用的光催化反应器急待开发。

     

    2、电催化氧化法

           电催化氧化法利用电解时特种电极材料的催化作用产生-OH,使有机污染物完全氧化为CO2和H2O。该法处理效果好且速度快、占地面积小、实施过程无污染、后处理简单、不产生二次污染、是一种绿色水处理技术。   在实际应用方面,需要解决有效抑制析氢析氧等副反应,提高电流效率,改进填料、电源方式等问题。
     


    3、超临界水氧化法(SCWO)

            SCWO的原理是以超临界水为反应介质,在氧化剂(如氧气、过氧化氢等)存在下,经过高温高压下的自由基反应,将有机物氧化分解为CO等。

           在超临界状态,水的密度接近于液体,黏度接近于气体,具有类似于气体的较强穿透能力和类似于液体的较大密度和溶解度,可与非极性物质(如烃类)、有机物和气体(如空气、氧气)等完全互溶,避免了相际传质阻力,使污染物的降解速率提高。

           与焚烧法、湿式空气氧化法相比,SCWO具有无需催化剂、停留时间短、去除效率高、清洁、广谱等优点,可用于化工、医药、食品、军事工业和核工业废水以及城市污水的处理。  SCWO在技术上还有许多难点,如研究开发广谱性催化剂,有效控制高温高压,解决固体颗粒对设备的堵塞问题和抑制结垢,以最大效率回收热能等。对其热力学和动力学亦缺乏深入研究,使得工程设计和过程开发难以进行。

     

    4、超声波降解技术

           超声波降解有机污染物的原理是,当声能足够强时,在疏松的半周期内,液相分子间的吸引力被打破,形成空化核,空化核的寿命为0.1μs,它在爆炸时的瞬间可产生约4 000 K和100MPa的局部高温和高压环境,并产生速度约为110 m/s的具有强烈冲击力的射流。该条件足以使所有的有机物在空化气泡内发生化学键断裂、高温分解或自由基反应而使废水中的有机污染物降解。

           目前对超声波降解技术的研究尚处于探索阶段,许多问题尚需解决,如有机物降解的强化途径、降解机理、反应器的合理设计、高频超声波发生器研制、反应过程的定量化描述、空化泡界面特性研究、连续化处理工艺开发、多相体系中污染物降解特性和避免有毒中间体产生等。

     

     5、膜处理技术

            膜分离过程大多无相变,可在常温下操作,具有能耗低、效率高、工艺简单、投资小和污染轻等优点,在水处理应用中发展相当迅速。它包含微滤(MF)、超滤 (UF)、渗析(D)、电渗析(ED)、纳滤(NF)和反渗透(RO)、渗透蒸发(PV)、液膜(LM)等。其中,RO、NF技术尤为引人注目。

             RO技术的大规模应用主要是苦咸水和海水淡化以及难以用其他方法处理的混合物。为进一步提高膜的可靠性,尚需要研究膜的吸附机理、更好的膜材料和膜表面结构的优化,以改进膜的水通量、选择性、耐高温性和抗氧化能力。
     

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