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新型綠色水處理技術綜述

2012-11-27

  在重視環境保護的當今中國,對于水的環境保護可以說是重中之重。近年來水處理技術的發展日新月異,尤其在重視綠色、低炭、安全、穩定方面進步很大。本文主要介紹了新型水處理技術中的高級氧化技術、超臨界水氧化法、電催化氧化法、超聲波降解技術、膜分離技術。

  高級氧化技術(AOP5)

  AOP5主要包括O /UV法、Uv/固相催化劑法、H202/UV法、H202/Fe2+法、03/H202法等 。其原理是反應中產生氧化能力極強的·OH,·OH能夠無選擇性地氧化水中的有機污染物,使之完全氧化為CO2和H20。AOP5技術經濟指標先進、無毒、無污染,是典型的綠色水處理技術,其中由于光催化氧化法最為經濟而成為研究的熱點。

  超臨界水氧化法(SCWO)

  超臨界水是指在溫度和壓力分別超過臨界狀態溫度374oc和臨界壓力22MPa時,處于超臨界狀態的水。超臨界水對有機物和氧氣都是極好的溶劑,有機物的氧化可以在富氧的均一相中進行,反應不會因相間轉移而受限制。SCWO具有無需催化劑、停留時間短、去除效率高、清潔、廣譜等優點,可用于化工、醫藥、食品、軍事工業和核工業廢水以及城市污水的處理。但目前國內大多僅是實驗室的研究。

  電催化氧化法

  電催化氧化法利用電解時特種電極材料的催化作用產生·OH,使有機污染物完全氧化為CO2和H20。該法處理效果好且速度快,占地面積小,實施過程無污染,后處理簡單,不產生毒害中間產物,是一種綠色水處理技術。

  目前,電催化氧化法在含烴、醛、醇、醚、酚及染料等有機污染物的處理中逐漸得到應用,但是尚存在實用化的電極材料不多,電極壽命不長,能耗較大等缺點。在實際應用方面,需要解決有效抑制析氫析氧等副反應,提高電流效率,改進填料、電源方式等問題。

  超聲波降解技術

  超聲波降解技術的原理是:在超聲波以一定頻率與強度作用于液相反應系統時,液體的密度降低到足以使液體介質中“撕裂”出大量瞬間生成又瞬時崩潰的微小"空化泡",從而將聲場的能量集中起來。在壓縮過程中,已存在的空化泡被大大壓縮、崩潰,在極小的空間內將能量釋放出來,產生瞬時局部高溫(5000K)和高壓(50.7MPa),即所謂的"熱點",空化過程中伴隨著的高溫可導致自由基·OH、HO2·、H·、H202和超臨界水的形成及聲致發光現象,高壓將在液體中產生強大的沖擊波(均相)或高速(>110m/s)射流(非均相),可以大大加速與促進氧化還原分解反應,特別是非均相反應的進行,使一些需要在較高溫度與壓力等條件下的反應可在常態下順利進行。

  該法具有少污染或無污染、設備簡單等優點,同時還有殺菌消毒功效,是一種很有潛力的水處理新技術。但由于能量轉化效率和能耗的關系,還未在實際中大規模的使用。

  膜分離技術

  膜分離技術是一項新興的高效分離技術,它具有物質不發生相變,分離系數大,在常溫下進行,裝置簡單,適用范圍廣,操作方便等特點。在廢水處理中可實現水的閉路循環,符合可持續發展戰略的綠色理念,在水處理技術領域被廣泛應用。它包含微濾、超濾、滲析、電滲析、納濾和反滲透、滲透蒸發、液膜等。

  膜分離技術在環境保護的各個領域的應用越來越廣泛,已經應用于含油廢水、電廠循環冷卻水、飲用水的深度處理、鍋爐脫鹽水、高濃度生活污水等處理過程中。

  以上對新型綠色水處理技術的綜述,是我公司專業技術人員的總結。我公司的水處理設備中所采用的很多是這些新型綠色的技術,其在出水水質的穩定性和設備的高效運行中起到了非常重要的作用。

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