純水設備詳解：什么是高級氧化技術
1化學氧化技術
化學氧化技術常用于生物處理的前處理。一般是催化劑作用下，用化學氧化劑去處理有機廢水以提高其可生化性，或直接氧化降解廢水中有機物使之穩(wěn)定化。
1.1Fenton試劑氧化法
該技術起源于19世紀90年代中期，由法國科學家H.J.Fenton提出，酸性條件下，H2O2Fe2+離子的催化作用下可有效的將酒石酸氧化，并應用于蘋果酸的氧化。臨時以來，人們默認的Fenton主要原理是利用亞鐵離子作為過氧化氫的催化劑，上海純水設備反應發(fā)生羥基自由基式為:Fe2++H2O2Fe3++OH-+?OH且反應大都在酸性條件下進行。
化學氧化法中，Fenton法在處置一些難降解有機物(如苯酚類、苯胺類)方面顯示出一定的優(yōu)越性。隨著人們對Fenton法研究的深入，近年來又把紫外光(UV草酸鹽等引入Fenton法中，使Fenton法的氧化能力大大增強。
用UV+Fenton法對氯酚混合液進行了處置，1h內TOC去除率達到83.2%Fenton法氧化能力強、反應條件溫和、設備也較為簡單，適用范圍比較廣，但存在處置費用高、工藝條件復雜、過程不易控制等缺點，使得該法尚難被推廣應用。
1.2臭氧氧化法
臭氧氧化體系具有較高的氧化還原電位，能夠氧化廢水中的大部分有機污染物，被廣泛應用于工業(yè)廢水處置中。臭氧能氧化水中許多有機物，但臭氧與有機物的反應是有選擇性的而且不能將有機物完全分解為CO2和H2O臭氧氧化后的產(chǎn)物往往為羧酸類有機物。且臭氧的化學性質極不穩(wěn)定，尤其在非純水中，氧化分解速率以分鐘計。廢水處置中，臭氧氧化通常不作為一個單獨的處置單元，通常會加入一些強化手段，如光催化臭氧化、堿催化臭氧化和多相催化臭氧化等。此外，臭氧氧化與其他技術聯(lián)用也是研究的重點，如臭氧/超聲波法、臭氧/生物活性炭吸附法等。
有文獻報道:將臭氧氧化與活性炭吸附相結合可使廢水中的芳烴質量濃度降到0.002μg/L用臭氧氧化法去除工業(yè)循環(huán)水中的外表活性劑可有效增加鄉(xiāng)村污水處置場的凈化度、提高排水的水質，于秀娟等人利用臭氧—生物活性炭工藝去除水中的有機微污染物也取得了較好的效果。由于臭氧在水中的溶解度較低，如何更有效地把臭氧溶于水中已成為該技術研究的熱點。
2電化學催化氧化法
該技術起源于20世紀40年代，有應用范圍廣、降解效率高、能量要求簡單、利于實現(xiàn)自動化操作，應用方式靈活多樣等優(yōu)點。電化學催化氧化法既可用于難降解廢水的前處置措施來提高可生物降解性能，又可以作為難降解酚類廢水的深度處置技術，優(yōu)化的pH值、溫度和電流強度條件下，苯酚可以得到幾乎完全的分解。
針對高濃度、難降解、有毒有害的含酚廢水，激進生物法和物化法已經(jīng)失去了其優(yōu)勢，化學氧化法又因其昂貴的費用阻礙了其推廣應用，電化學催化氧化法越來越受到人們青睞，但其自身也存在一些問題，如電耗，電極資料多為貴金屬，利息較高及存在陽極腐蝕，指導其推廣應用的微觀動力學和熱力學研究尚不完善等。
3濕式氧化技術
濕式氧化，又稱濕式燃燒，處置高濃度有機廢水的一種行之有效的方法，其基本原理是高溫高壓的條件下通入空氣，使廢水中的有機污染物被氧化，按處置過程有無催化劑可將其分為濕式空氣氧化和濕式空氣催化氧化兩類。
3.1濕式空氣氧化法
最早研制開發(fā)濕式空氣氧化(WetAirOxidat簡稱WA O法并實現(xiàn)工業(yè)化的美國的Zimpro公司，該公司已將WA O工藝應用于烯烴生產(chǎn)廢洗滌液、丙烯腈生產(chǎn)廢水及農藥生產(chǎn)廢水等有毒有害工業(yè)廢水的處置。WA O技術是高溫(125320℃)高壓(0.520MPa條件下通入空氣，上海純水設備使廢水中的高分子有機物直接氧化降解為無機物或小分子有機物。
使用濕式空氣氧化技術對樂果生產(chǎn)廢水進行預處理，有機磷的去除率高達95%有機硫的去除率高達90%Zimpro公司的WA O工藝處置效率高、反應時間短，但由于該技術要求高溫高壓，所需設備投資較大，運轉條件苛刻，難于被一般企業(yè)接受，因而配合使用催化劑從而降低反應溫度和壓力或縮短反應停留時間的濕式空氣催化氧化法近年來更是受到廣泛的重視與研究。
3.2濕式空氣催化氧化法
濕式空氣催化氧化(CatalytWetAirOxidat簡稱CWA O法是保守的濕式氧化處置工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成。從而可降低反應的溫度和壓力，提高氧化分解能力，加快反應速率，縮短停留時間，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用。濕式空氣催化氧化法的關鍵問題是高活性易回收的催化劑。CWA O催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類，按催化劑在體系中存在形式，又可將濕式空氣催化氧化法分為均相濕式催化氧化法和非均相濕式催化氧化法。
1均相濕式催化氧化化法。均相濕式催化氧化法中，由于催化劑(多為金屬離子)可溶性的過渡金屬鹽類，這些鹽類以離子形式存在于廢水中，離子或分子的水平上通過引發(fā)氧化劑的自由基反應并不時地再生而對水中有機物的氧化反應起催化作用。均相濕式催化氧化法中由于催化劑在分子或離子水平上獨立起作用，因而分子活性高，使得氧化效果較好。但由于均相濕式催化氧化法中的催化劑是以離子形式存在較難從廢水中回收和再利用，且易造成二次污染。
2非均相濕式催化氧化法。非均相濕式催化氧化是向反應體系中加入不溶性的固體催化劑，其催化作用是催化劑外表進行，催化劑的比表面積的大小對有機物的降解速率影響很大。由于固體催化劑的組成種類及廢水性質的不同，濕式催化氧化的效果也不同。多相濕式催化氧化法中，由于固體催化劑不溶解，不流失，活化再生及回收都較容易，因此其應用前景十分廣闊。
4超臨界水氧化技術
超臨界水氧化技術是濕式空氣氧化技術的強化和改進，由美國MODA R公司于1982年開發(fā)成功的其原理是利用超臨界水作為介質來氧化分解有機物。同樣是以水為液相主體，以空氣中的氧為氧化劑，于高溫高壓下反應。
但其改進與提高之處就在于利用水在超臨界狀態(tài)下的性質，水的介電常數(shù)減少至近似于有機物與氣體，從而使氣體和有機物能完全溶于水中，相界面消失，形成均相氧化體系，消除了濕式氧化過程中存在相際傳質阻力，提高了反應速率，又由于在均相體系中氧化態(tài)自由基的獨立活性更高，氧化水平也隨之提高。超臨界水是有機物和氧的良好溶劑，有機物在富氧超臨界水中進行均相氧化，其反應速度很快，400600℃下，幾秒鐘就能將有機物的結構破壞，上海純水設備反應完全、完全，使有機碳、氫完全轉化為CO2和H2O
超臨界水氧化技術由于其反應迅速、氧化完全而越來越受到人們關注，如何通過催化劑來降低反應的溫度和壓力或縮短反應停留時間是身手域的一個研究熱點。目前常用的催化劑大多是應用于濕式催化氧化工藝的催化劑，尋找對超臨界水氧化技術具有廣譜催化性能的催化劑是該技術推廣中的一個難點。
5光催化氧化技術
光催化氧化技術是光化學氧化技術的基礎上發(fā)展起來的光化學氧化技術是可見光或紫外光作用下使有機污染物氧化降解的反應過程。自然環(huán)境中的局部近紫外光(290400nm極易被有機污染物吸收，有活性物質存在時即發(fā)生強烈的光化學反應，從而使有機物降解。但由于反應條件所限，光化學氧化降解往往不夠完全，易發(fā)生多種芳香族有機中間體，成為光化學氧化需要克服的問題。
自1976年Carei等首先采用TiO2光催化降解聯(lián)苯和氯代聯(lián)苯以來，光催化氧化技術的研究熱點就轉化到以TiO2為催化劑的光催化氧化降解有機污染物這一方向上來。
由于光催化氧化技術設備結構簡單、反應條件溫和、操作條件容易控制、氧化能力強、無二次污染，加之TiO2化學穩(wěn)定性高、無毒、價廉，故TiO2光催化氧化技術是一項具有廣泛應用前景的新型水處理技術。
6超聲波氧化法
聲化學的發(fā)展使人們越來越關注其在水及廢水處置中的應用。超聲波氧化(ultrasonoxid動力來源是聲空化，當足夠強度的超聲波(15kHz20MHz通過水溶液，聲波負壓半周期，聲壓幅值逾越液體內部靜壓，液體中的空化核迅速膨脹;聲波正壓半周期，氣泡又因絕熱壓縮而破裂，繼續(xù)時間約0.1μs破裂瞬間發(fā)生約5000K和100MPa局部高溫高壓環(huán)境，并發(fā)生速率為110m/強沖擊微射流。
超聲波氧化采用的設備是磁電式或壓電式超聲波換能器，通過電磁換能發(fā)生超聲波。實驗室內使用較多的輻射板式超聲波儀、探頭式以及NA P反應器等。超聲波氧化反應條件溫和，通常在常溫下進行，對設備要求低，應用前景廣闊的無公害綠色化處理技術。
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