环保工艺之——湿式空气氧化法以及光化学氧化法

环保工艺之——湿式空气氧化法以及光化学氧化法

 

湿式空气氧化法是在高温高压下,以空气为氧化剂，将水中溶解性物质包括无机物和有机物，通过氧化反应将其转化为无害的新物质，或者转化为容易从水中分离排除的形态（气体或固体），达到处理的目的。
    通常情况下氧气在水中的溶解度非常低（一个大气压下，20℃时氧气在水中溶解度9mg/l左右），因而在常温常压下，这种氧化反应速度很慢，尤其对于废水中高浓度的各种污染物，利用空气中的氧气进行的氧化反应就更难，需要各种辅助手段促进反应的进行。通常需要借助高温、高压和催化剂的作用。一般温度在200-300℃，压力在100-200大气压下，在这种条件下，氧气的溶解度会变大，几乎所有污染物都能被氧化到二氧化碳和水。反应机理：这是一个自由基反应过程，主要包括以下几个过程：

1诱导期

RH+O₂―――→R+HOO·

2RH+O₂―――→2R·+H₂O₂

2增值期

R.+O₂―――→ROO·

ROO·+RH―――→ROOH+R.·

3退化期

ROOH―――→RO·+H₂O₂

_{ROOH―――→R.·+RO·+H2}O

4结束期

R＋R―――→R-R

ROO·+ROO·―――→ROH+ROOR+O₂

_{湿式氧化法的关键在于产生足够的自由基，供给氧化反应。虽然该法可以降解几乎所有的有机物，但是它也有自身的缺点：由于反应条件苛刻，所以对于设备的要求很高，反应设备要耐高温高压，燃料消耗大，不适合大水量。}

光化学氧化法：

光化学反应是在光的作用下进行化学反应，采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂，在紫外线的照射下使污染物氧化分解，从而达到污水的处理。光化学氧化系统主要有：UV/H₂O₂系统，UV/O₃系统和UV/O₃/H₂O₂系统。

UV/H₂O₂法能将污染物彻底的无害化，该法对有机物的去除能力比单独用过氧化氢或紫外线更强。它还是一种更经济的选择，能够在短期内装配在不同地点。但它不适合处理土壤，因为紫外线不能穿透土壤粒子。光容易被沉淀而堵塞，降低UV的穿透率。需控制PH值，防止氧化过程的金属盐沉淀。

UV/H₂O₂系统主要用于浓度在10－6级的低浓度废水，而不适用于高强度污染废水。用该方法去除饮用水中三卤甲烷，在去除三氯甲烷的同时可减少饮用水中的总有机碳的含量，使水质进一步提高。利用UV/H₂O₂系统处理受四卤甲烷污染的地下水，去除率可达 97.3%~99%,其费用与活性炭处理相当。在UV/H₂O₂系统中，每一分子H₂O₂可产生两分子羟基，具有比Fenton试剂更好的费用－效益比。与其他方法如Fenton试剂，吸附法相比，不仅能有效去除水中有机污染物而且不会造成二次污染，也不需要后续处理。

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