《氧化还原水处理技术》课件.ppt

第十三章 氧化还原 13.2.7高级氧化技术的发展及其特点 1. 高级氧化技术存在的问题及研究热点 高级氧化技术作为一门新型有效的污染治理技术，国内外尽管已作了大量的研究，开发了不同的氧化处理工艺，然而由于研究探索时间短，其基础理论工作还不十分完备，再加上实际污染系统的复杂多样性，使得高级氧化技术无论在理论研究上还是实践应用上都存在不少有待研究解决的问题。这些热点问题主要有以下几类。 1).低成本高效氧化剂及其催化剂的研发 2).高级氧化技术中催化剂的研发 3).氧化动力学与反应机理的探讨 4).强化传质的研究 5).声光电波等技术在高级氧化工艺中的应用研究 6).高级氧化工艺的开发 第十三章 氧化还原 2. 高级氧化技术发展方向 在环保问题日益严峻的今天，越来越多肩负环保使命的学者投身于污染治理技术的应用与开发中。作为污染治理的一种有效手段，高级氧化技术发展方向更值得人们关注。结合国内外研究现状，高级氧化技术发展方向主要集中在以下几个方面。 1).现有氧化技术与工艺的不断完善与改进 2).各种技术的联合运用 3).运用新技术开发新的氧化工艺 第十三章 氧化还原 13.3高锰酸钾及其复合盐的氧化 13.3.1高锰酸钾的主要物理化学性质 高锰酸钾为红紫色斜方晶系，粒状或针状结晶，有金属光泽，相对密度2.703，溶于水成深紫红色溶液，微溶于甲醇、丙酮和硫酸。遇乙醇、过氧化氢则分解。加热至240℃以上放出氧气。 高锰酸钾是常用的强氧化剂。高锰酸钾作为氧化剂时出现各种不同的情况，它在不同的介质中出现不同的产物，在酸性介质中还原产物为Mn2+，呈淡粉色；在中性介质中还原产物为MnO2，呈棕黑色沉淀；在碱性介质中还原产物为MnO42-，呈绿色。这是由于在不同介质中， MnO42-都具有一定氧化性，都可与较强的还原剂作用。 第十三章 氧化还原 13.3.2高锰酸钾的制备 1. 焙烧法 第十三章 氧化还原 2. 液相氧化法 第十三章 氧化还原 13.3.3高锰酸钾在水处理中的应用 高锰酸钾预处理能有效地去除污染水中的多种有机污染物，降低水的致突变性。此外，还能显著地控制氯化消毒副产物，使水中有机污染物的数量和浓度均有显著地降低，水的致突变性由阳性转变为阴性或接近阴性。 高锰酸钾预处理还可有效地降低后续氯化消毒过程中氯仿和四氯化碳的生成量，破坏氯仿和四氯化碳的前驱物质。 氯氧化系统(2) 第十三章 氧化还原 13.3.4高锰酸钾氧化的工业应用 1. 高锰酸钾混凝处理工艺 2. 高锰酸钾复合药剂处理工艺 第十三章 氧化还原 13.4其它氧化方法 13.4.1催化氧化 催化氧化过程主要有常温常压下的催化氧化和高温高压下的湿式催化氧化、光催化氧化等。通过催化途径产生氧化能力极强的OH?羟基自由基。OH?氧化电位为2.80V，仅次于氟的2.87V，故它在降解废水时具有以下特点： ①OH?是高级氧化过程的中间产物，作为引发剂诱发后面的链反应发生，对难降解的物质的开环、断键，将难降解的污染物变成低分子或易生物降解的物质特别适用； ②OH?几乎无选择地与废水中的任何污染物反应，直接将其氧化为CO2、水或盐，不会产生二次污染； ③它是一种物理-化学处理过程，很容易控制，以满足各种处理要求； ④反应条件温和，是一种高效节能型的废水处理技术。 第十三章 氧化还原 下面主要介绍下催化氧化水处理工艺： 1. 催化湿式氧化（Catalytic Wet Air Oxidation，CWAO） 2. 助加催化湿式氧化（Promoted Catalytic Wet Air Oxidation，PCWAO） 3. 催化湿式双氧水氧化（Catalytic Wet Proxide Oxidation，CWPO） 4. 催化超临界水氧化技术（Supercritic Catalytic Wet Air Oxidation，SCWAO） 13.4.2电化学处理技术 电化学水处理技术是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物种使污染物发生氧化还原转变，后者被称为间接电化学转化。 13.4.3超声技术 超声辐射的降解途径主要是在空化效应作用下，有机物通过高温分解或自由基反应两种历程进行。超声空化是指液体中的微小气核在超声波的作用下被激活，它表现在泡核的振荡、生长、收缩、崩溃等一系列动力学