浅析水处理中高级氧化技术的应用 1杨丙洲 2刘世宇

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年3卷9期   作者:1杨丙洲 2刘世宇
[导读] 现阶段,我国水资源面临着严重的污染问题
       摘要:现阶段,我国水资源面临着严重的污染问题,废水处理中高级氧化技术的应用,能够有效的改善水质情况,为人们提供安全稳定的生活用水,从而提升人们的生活水平。目前,高级氧化技术主要有以下几种,这几种高级氧化技术的应用原理以及效果各有差别,在本文中,将针对高级氧化技术的特点以及这几种高级氧化技术的应用情况一一进行阐述与分析,以期为提高高级氧化技术应用效果提供一点参考。
        关键词:水处理;高级氧化技术;应用
        引言
        经过长期的实践与发展,高级氧化技术为改善我国水污染情况提供了有效的帮助,充分体现了其应用效果以及发展前景。在未来的一段时间内,高级氧化技术是我国水处理技术应用的重要研究方向,也是当下必须要坚持实践与优化的重要课题。因此,作为水处理相关从业者,必须要深入研究现阶段高级氧化技术的应用情况,分析其优劣势,才能有效的改善高级氧化技术,从而提升高级氧化技术的应用效果。
        1.高级氧化技术的特点分析
        目前,国内外水处理工艺技术中,高级氧化技术相关的研究较多,且在实际应用中,高级氧化技术取得了良好的应用效果,其是当下水污染问题处理的最为有效的技术之一,相比其他的水处理技术而言,具有以下四点特征:第一,高级氧化技术具有良好的应用条件,在水处理过程中,对于环境的适应较好,温度、压力等受限较少,同时在水处理过程中,具有一定的便捷性。第二,高级氧化技术具有明显的氧化优势,在有机物自然降解方面更加具有优势。第三,具有明显得环保价值,废水处理中应用高级氧化技术不会产生二次污染,能够有效的保护环境。第四,高级氧化技术设备极易操作,同时设备的维护管理工作也较为成熟,更加具有便捷的优势。除此之外,高级氧化技术可以和其他工艺有效结合,应用于其他方面的处理工作。
        2.水处理的高级氧化技术分析
        2.1超限界水氧化技术
        超限界水氧化技术(SCWO)是由莫德尔等在1982年提出的一类废水处置模式,是说在气温与压力数据位于水的极限时(374℃,22.1MPa),会损害水中污染物构造的高级氧化科技。水在极限点之上时,其离子积、介电数据、密度、氢键数量降低,会构成拥有优秀传送性、高扩充性的非极性介质,其与水内的有机物与气体以随意比率溶解,构成单独的、均相的系统,超限界水氧化技术处置效果好、节省能源、没有二次污染。COD与有毒素质的清除率分别是98%、99%之上。但是,高温、高压对设施特性要求更为苛刻,让该科技的推介受阻。然而,伴随科技的演变,超限界的水氧化科技会获得广泛地推广。
        2.2湿式氧化科技
        湿式氧化科技是在高温(125~320℃)、高压(0.5~10MPa)的环境下,使用纯氧或大气为氧化剂,氧化水内悬浮状态与溶解状态的有机物、还原状态的无机物,让其反应变成水与CO2的处置科技,该科技能够完全氧化一部分很难降解的有机物,减少水内的CODcr,,还能够提升污水的可生化特性,这也是该技术与生物处置科技相融合的原由。湿式氧化科技有着效果好、氧化速率快、不形成再次污染、反应完全等优势。近年来,在运用阶段使用了另一类氧化剂——液态H2O2,让该科技能够在正常温度与压力下运用,COD与色度的去除率分别是80%、90%之上。这也扩充了其运用范畴。然而,湿式氧化科技设施要求更为可苛刻、操控环境较为严苛、运转成本居高不下,让该类科技的推介受到一定的影响。
        2.3臭氧氧化科技
        近年来,臭氧氧化科技是被广泛使用在废水处置的工作中的高级氧化科技。

臭氧既能够直观而有效地氧化水内的物质,并且在碱的影响下回形成活泼的羟基自由基OH与有机物反应,让染色发色集团内的不饱和键裂变成无色、质量分子小的醛与有机酸等,以完成降解有机物与脱色的目标。臭氧氧化科技有着面积小、反应设备简易、极易完成自动化管控、不形成再次污染的优势,并且脱色效果与有机物去净率很高。数据显示,O2和H2O2融合的复合氧化剂能够提升O3的分解速度,提升处置水准。然而,臭氧在水内的溶解率很低,使用效果不佳,让其耗费量巨大,处置成本很高。因此,这类模式不适合大规模废水的处置。
        2.4电化学氧化科技
        电化学氧化科技在既定的反应皿中,在外部电场的影响下,透过阳极反映形成有着高氧化度的氧化级团损害有机物的平稳构造,进而讲解水内的物质。该科技对处置污水中的COD、BOD、色度有着较高的功效。有着生物毒害作用的有机污染物是电化学氧化科技清除的主要受体,去净率超过70%。使用该科技独有的电催化效应,可以让有机会局部降解。例如,电化学氧化科技设施简易、便于操控、无污染或少污染,能够和光化学氧化、超声波与生物法混合运用。然而,电化学氧化科技耗费的电极太多,在反应物浓度偏低时,电流速率下降、处置时间很长。因此,反应皿、电极与电极构造层面的科技亟待提升。
        2.5光催化氧化科技
        就当前来讲,相关光催化氧化积水的基本学说与实践层面,很多国际国内的专家业已完成大批的研究。依照已有的模式光催化氧化剂催化剂一般分成两大类的悬浮液,浮反应设备会混入TiO2颗粒直接流入污水被处置掉。透过拌和匀称、散乱的催化剂。光催化氧化还原的n状半导体作为催化剂,例如TiO2、wO3等。化学特性与光化学特性较为平稳,没有毒害物质、售价便宜、供应足够。光化学氧化被分成无催化剂与有催化剂两类。无催化剂参加阶段,都使用氧气与H2O2作为氧化剂,以UV为重要光源。有催化剂参与阶段也被叫做光催化氧化,通常分成均相与非均相催化两种。均相光催化氧化中较为常规的是UV/Fenton法,非均相光催化氧化法中常见的包含半导体光催化氧化法。从半导体光催化氧化模式来讲,常规的催化剂包含TiO2、ZnO、ZnS等金属氧化物与硫化物。
        当前,光催化科技在处理污水上的运用效果欠佳,通常是因为光源与催化剂的使用功效方面的缺陷,而纳米TiO2光催化氧化科技在完全瓦解水内的有机污染物与使用太阳能等层面有过杰出的成绩。相信在以后,使用光催化氧化科技处置污水是有一定几率实现的。
        3.应用前景与发展趋势
        高级氧化科技是新式的水处理科技,因为其在污染事物降解阶段有着有效性、普遍性与氧化降解的完全性等优势,已变成国际国内水处置行业的焦点议题。然而从当前的状况来讲,由于其运行成本很高、氧化剂耗费多等缺陷,让其使用遭到约束。单独地运用这门技术来完全消解污水内的有机物成本较为高昂,与产业化运用还差一大段距离。所以,高级氧化阶段与传统工艺融合是近年来高级氧化科技的发展趋势。
        结语
        综上所述,五种高级氧化技术具有各自的优势与劣势,在实际应用的过程中,其优势与劣势的存在决定了其应用效率与应用范围。目前,我国水污染情况严重,居民生活用水与工业用水压力大,为了改善我国的水资源情况,为后代提供安全的水环境,我国必须要大力研究五种高级氧化技术的应用情况,实现高级氧化技术的联合应用,实现优势互补,从而提升高级氧化技术的应用效率,降低应用成本,解决当下水污染问题。
        参考文献
        [1]庄微.处理工业有机废水新技术研究进展[J].当代化工,2019,48(12):2944-2947+2952.
        [2]朱翔.水处理中高级氧化技术应用分析[J].绿色科技,2019(20):66-67.
        [2]徐永波,王小凤,胡正茂,陈金毅.高级氧化技术组合工艺处理高COD化工废水[J].资源节约与环保,2019(11):69-71.
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