高级氧化技术(2)
发布时间:2021-06-06
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因此,光芬顿体系要优于单纯的芬顿体系,其将加速污染物的氧化,达到矿化污染物的目的。
1.2 臭氧氧化
臭氧在水中会分解成含氧自由基,但是直接氧化速率低,且选择性较高。但是在碱性的溶液中(pH值较高)时,氢氧根加速臭氧的分解,产生羟基自由基[11~13]。主要过程如下:
1.3 双氧水氧化
过氧化氢(H202)作为一种氧化剂,被广泛地用于工业废水处理、气体洗涤与消毒杀菌,且操作简单。过氧化氢在水体中会自发分解成HO2-离子,而HO2-离子是产生羟基自由基的引发剂[10]。
而在紫外光(λ<400nm)的照射下,即UV/ H202体系,双氧水被加速分解产生羟基自由基[14]
1.4 臭氧/过氧化氢氧化
臭氧与双氧水联用技术,其产羟基自由基的速率均远高于单独的臭氧与双氧水氧化技术。主要发生了Peroxone反应[15,16]:
此项工艺在较高的pH值对经基自由基产生效率有利,按(1-13)化学反应式的化学计量比投加臭氧与双氧水,使此工艺性能优化。
1.5 超生氧化
超声波氧化技术是声化学(Sonochemistry)技术在污染物(尤其是对于难降解污染物)净化方面的实际应用技术。超声波在液相中的波长在10~0.015m范围内(频率 :15KHz一10MHz),产生空穴效应(Cavitation),即微小气泡(空化核),在毫秒间产生、发展到湮灭,释放出局部能量[17]。目前,主要有两种理论解释这种物理化学现象[18]:热点理论和放电理论归。热点理论认为,超声波辐射液体时产生超声空化现象,使液体中存在许多被绝热且高温、高压、寿命极短的微气泡(即热点),这热点提供了一种非常特殊的物理化学环境,类似超临界状态。而放电理论认为,空化气泡内产生一定量的电荷,在一定条件下通过微放电而发光,同时产生羟基自由基,有利于化学反应的进行。简单的反应式表达如下:
1.6 电子束辐射
以γ射线或高能电子束(0.5~2MeV)为辐射手段的辐射技术(EB)在废气治理,废水处理、污泥处置与消毒方面的应用己达到初步土业化水平。辐射源主要分为电子加速器和60Co辐射源。在射线作用下,水及水体中污染物被分解,其中水的辐射会产生水合一电子(eaq-)
、离