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新型绿色水处理技术综述

2012-11-27

  在重视环境保护的当今中国,对于水的环境保护可以说是重中之重。近年来水处理技术的发展日新月异,尤其在重视绿色、低炭、安全、稳定方面进步很大。本文主要介绍了新型水处理技术中的高级氧化技术、超临界水氧化法、电催化氧化法、超声波降解技术、膜分离技术。

  高级氧化技术(AOP5)

  AOP5主要包括O /UV法、Uv/固相催化剂法、H202/UV法、H202/Fe2+法、03/H202法等 。其原理是反应中产生氧化能力极强的·OH,·OH能够无选择性地氧化水中的有机污染物,使之完全氧化为CO2和H20。AOP5技术经济指标先进、无毒、无污染,是典型的绿色水处理技术,其中由于光催化氧化法最为经济而成为研究的热点。

  超临界水氧化法(SCWO)

  超临界水是指在温度和压力分别超过临界状态温度374oc和临界压力22MPa时,处于超临界状态的水。超临界水对有机物和氧气都是极好的溶剂,有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行,反应不会因相间转移而受限制。SCWO具有无需催化剂、停留时间短、去除效率高、清洁、广谱等优点,可用于化工、医药、食品、军事工业和核工业废水以及城市污水的处理。但目前国内大多仅是实验室的研究。

  电催化氧化法

  电催化氧化法利用电解时特种电极材料的催化作用产生·OH,使有机污染物完全氧化为CO2和H20。该法处理效果好且速度快,占地面积小,实施过程无污染,后处理简单,不产生毒害中间产物,是一种绿色水处理技术。

  目前,电催化氧化法在含烃、醛、醇、醚、酚及染料等有机污染物的处理中逐渐得到应用,但是尚存在实用化的电极材料不多,电极寿命不长,能耗较大等缺点。在实际应用方面,需要解决有效抑制析氢析氧等副反应,提高电流效率,改进填料、电源方式等问题。

  超声波降解技术

  超声波降解技术的原理是:在超声波以一定频率与强度作用于液相反应系统时,液体的密度降低到足以使液体介质中“撕裂”出大量瞬间生成又瞬时崩溃的微小"空化泡",从而将声场的能量集中起来。在压缩过程中,已存在的空化泡被大大压缩、崩溃,在极小的空间内将能量释放出来,产生瞬时局部高温(5000K)和高压(50.7MPa),即所谓的"热点",空化过程中伴随着的高温可导致自由基·OH、HO2·、H·、H202和超临界水的形成及声致发光现象,高压将在液体中产生强大的冲击波(均相)或高速(>110m/s)射流(非均相),可以大大加速与促进氧化还原分解反应,特别是非均相反应的进行,使一些需要在较高温度与压力等条件下的反应可在常态下顺利进行。

  该法具有少污染或无污染、设备简单等优点,同时还有杀菌消毒功效,是一种很有潜力的水处理新技术。但由于能量转化效率和能耗的关系,还未在实际中大规模的使用。

  膜分离技术

  膜分离技术是一项新兴的高效分离技术,它具有物质不发生相变,分离系数大,在常温下进行,装置简单,适用范围广,操作方便等特点。在废水处理中可实现水的闭路循环,符合可持续发展战略的绿色理念,在水处理技术领域被广泛应用。它包含微滤、超滤、渗析、电渗析、纳滤和反渗透、渗透蒸发、液膜等。

  膜分离技术在环境保护的各个领域的应用越来越广泛,已经应用于含油废水、电厂循环冷却水、饮用水的深度处理、锅炉脱盐水、高浓度生活污水等处理过程中。

  以上对新型绿色水处理技术的综述,是我公司专业技术人员的总结。我公司的水处理设备中所采用的很多是这些新型绿色的技术,其在出水水质的稳定性和设备的高效运行中起到了非常重要的作用。

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