高级氧化处理技术PPT课件

合集下载

臭氧高级氧化水处理实验ppt课件

臭氧高级氧化水处理实验ppt课件
o3
臭氧发生器
转子流量计
o2
阀门2 转子流量计 泵3 阀门4
尾气排出
转子流量计 阀门3 泵2

阀门1

阀门7


阀门5
在线蜗轮 L 流量计
阀门6
排水阀2
排水阀1
转子流量计
排水箱
配水箱
电磁阀2 电磁阀1 泵1
制氧机
排空阀2
排空阀1
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
实验仪器
酸度计
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
影响反应系统的主要参数
温度 压力 反应器的体积 反应器中臭氧在气相、液相中的浓度 液相中的pH值 气液流速 污染物的种类、浓度、以及液相的组成
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
实验步骤
依次打开进水阀门,水泵,氧发生器,调节氧气和臭氧 流量;
测定进水浓度,COD。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
实验结果与整理
绘制出水水质随时间变化曲线:浓度—时 间曲线;COD—时间曲线;pH值—时间 曲线;
计算浓度、COD去除率。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统

光催化氧化过程ppt课件

光催化氧化过程ppt课件

饱和烃:夺氢反应 C=C键:加成反应 卤代有机物:不与有机物连接的卤素反应,α氢被
卤素取代,则反应速度降低,并且不能与饱和全卤 化合物反应,如四氯化碳;
中等和大分子有机物反应快速,接近扩散控制极限 低分子或高度氧化的有机化合物:甲基氢原子如果
没有被特殊连接的取代物活化,则被取代的速率较 慢;从羧酸阴离子中的电子转移速率也较慢。所以 乙酸根或草酸根被羟基自由基氧化的速率比中等分 子有机物的速率慢1-2个数量级
TiO2 :不发生光腐蚀;耐酸碱性好,化学 性质稳定;对生物无毒性;来源丰富;能 隙较大(3.2ev,最大入射波长为 387.5nm),有很强的氧化还原能力;
二氧化钛基本结构:锐 钛矿、金红石、板钛矿
连接方式:
锐钛矿
金红石、板钛矿
金红石
锐钛矿
板钛矿
金红石、锐钛矿和板钛矿的相图
光催化反应的主要应用
E°V
半反应
E°V
3.06

F2 + 2e = 2F
2.65
2.85
OH· + e
==

OH
2.0
2.442
O(g) + 2H2O + 2e
==

2OH
1.59
2.07

O3 + H2O + 2e == O2 + 2OH
1.24
1.776 H2O2 + H+ + e == OH· + H2O 0.71
– 有机物浓度很低的时候,认为KC<<1 则可简化为:r=kKC=k’C
– 当有机物浓度很高时,KC>>1 则可简化为:r=k

高级氧化技术概述课件

高级氧化技术概述课件
分类
根据产生强氧化剂的方法不同,高级 氧化技术可分为电化学氧化法、光化 学氧化法、湿式氧化法等。
原理与特点
原理
高级氧化技术通过产生羟基自由基(·OH)等强氧化剂,将有机污染物氧化成 低毒或无毒的小分子物质,甚至完全矿化成二氧化碳和水。
特点
高级氧化技术具有处理效率高、适用范围广、可矿化有机物等优点,但也存在 设备成本高、能耗高等缺点。
废水处理
高级氧化技术在废水处理中的应用主要包括有机废水、重金属废水以及 放射性废水的处理。通过强氧化作用,可以有效分解有机物,降低废水 中有机污染物的含量,使废水达到排放标准。
具体方法包括臭氧氧化、芬顿反应、光催化氧化等。这些方法能够提高 废水的可生化性,为后续的生物处理提供有利条件。
高级氧化技术还可以与生物处理技术结合,形成组合工艺,进一步提高 废水处理效果。
高级氧化技术概述 课件
目 录
• 高级氧化技术简介 • 高级氧化技术种类 • 高级氧化技术应用实例 • 高级氧化技术发展现状与趋势 • 高级氧化技术在实际应用中的优
化策略 • 高级氧化技术的前景展望
01
高级氧化技术简介
定义与分类
定义
高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes,简称AOPs )是一种通过产生强氧化剂来处理有 机污染物的技术。
疗废物等。
高级氧化技术可以用于固体废物的减量 化和资源化。通过高温焚烧、湿式氧化 等工艺,可以将固体废物中的有害物质 转化为无害物质,同时实现废物的减量
化和资源化利用。
在固体废物处理中,高级氧化技术还可 以与其他技术结合,如生物处理、物理 处理等,形成组合工艺,进一步提高处
理效果。
04
高级氧化技术发展现状与 趋势

高级氧化技术概述课件

高级氧化技术概述课件
泥处理、垃圾填埋场的渗滤液处理等,取得了良好的处理效果和环境效益。
制药废水处理案例
要点一
总结词
制药废水处理是高级氧化技术的重要应用领域之一,可以 有效去除废水中的有害物质,达到排放标准。
要点二
详细描述
制药废水成分复杂,含有大量的有机物、重金属离子和抗 生素残留等有害物质,对环境和人体健康造成严重威胁。 高级氧化技术如臭氧氧化、电化学氧化等被用于处理制药 废水。这些技术能够通过强氧化作用分解废水中的有害物 质,使废水得到净化。制药废水处理案例包括抗生素、生 物制药等行业的废水处理,取得了良好的处理效果和环境 效益。
高级氧化技术的分类
化学氧化
通过化学反应产生强氧化剂,如臭氧、过氧 化氢等。
湿式氧化
在高温高压条件下,通过氧气或空气将有机 物氧化成水和二氧化碳。
光催化氧化
利用光能激发催化剂,产生强氧化剂,将有 机物氧化。
电化学氧化
利用电解反应产生强氧化剂,将有机物氧化 。
高级氧化技术的应用领域
工业废水处理
处理含有难降解有机污 染物的废水,提高处理 效率和降低污染物排放
05 高级氧化技术案 例分析
工业废水处理案例
总结词
工业废水处理是高级氧化技术的重要应用领域,可以有效去除废水中的有害物质,达到排放标准。
详细描述
在工业废水处理中,高级氧化技术如Fenton试剂、臭氧氧化、湿式氧化等被广泛应用。这些技术能够 通过产生强氧化剂来分解废水中的有机物、重金属等有害物质,使废水得到净化。工业废水处理案例 包括石油化工、印染、造纸等行业的废水处理,取得了良好的处理效果和经济效益。
电化学反应的应用
电化学反应在污水处理、 工业废水处理等领域得到 广泛应用。

高级氧化技术培训讲义(PPT 51页)

高级氧化技术培训讲义(PPT 51页)

废水,具有较佳的经济
效益和社会效益
2500 5000 7500 10000
进水COD和所需能量的关系
1.3 湿式空气氧化法的主要影响因素
(1)温度 温度是湿式氧化的主要影响因素。温度越高,反
应速率越快,反应进行得越彻底。同时温度升高 还有助于液体粘度的降低和氧气传质速度的增加。 但过高的温度是不经济的。
离开反应器的物料进入旋风分离器,在此将反 应中生成的无机盐等固体物料从流体相中沉淀 析出。
离开旋风分离器的物料一部分循环进入反应器, 另一部分作为高温高压流体先通过蒸汽发生器, 产生高压蒸汽,再通过高压气液分离器,随N2 和大部分CO2离开分离器,进入透平机,为空气 压缩机提供动力。
液体物料(主要是水和溶在水中的CO2)经排出 阀减压,进入低压气液分离器,分出的气体 (主要是CO2)进行排放,液体则为处理后水, 而作补充水进入水槽。
• ⑤当有机物含量超过2%时,就可以实现自热, 不需要额外供给热量。
超临界水氧化技术的缺点
不过,超临界水氧化技术也存在以下不足: • ①由于超临界水氧化反应是在高温高压条件
下进行的,所以对设备材质要求高; • ②超临界水氧化环境比通常条件更易导致金
属的腐蚀; • ③在超临界水氧化中,为中和反应过程中产
贮存罐
气液分离器
再沸器
高压泵
反应器 循环泵
热交换器 空压机
WAO系统工艺流程
透平机
从工艺的经济性分析, 湿式氧化系统一般适用
于处理高浓度废水
燃烧
生物氧化
湿式氧化
化学氧化
不同处理方法时处理费用和COD浓度的关系
从图中可知,湿式氧化
能处理较宽COD浓度范
5000

高级氧化处理技术ppt课件.ppt

高级氧化处理技术ppt课件.ppt
10
7.1.3.1 Fenton反应
Fenton试剂一方面可利用过氧化氢与亚铁离子反 应产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH),可氧化 水中难分解的有机物。另一方面,亚铁离子氧化成铁 离子(Fe3+),铁离子有混凝作用也可去除部分有机 物。
Fenton氧化法在众多相关的废水处理技术中,已 被认为是最有效、最简单且经济的方法之一。
自由羟基·OH是最具活性的氧化剂,在AOPs中起 主要的控制作用,是氧化反应的中间产物,在天然水 体和大多数饮用水中,具有10μs的平均寿命。
如:O3的自由基链式反应分解生成·OH 、光分解 H2O2生成·OH 、Fenton反应生成·OH 等。
2
7.1.2高级氧化工艺的特点
7.1.2.1 高氧化性
9
7.1.3.1 Fenton反应
Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- +·OH Fe3+ + H2O2 → Fe2+ + HO2·+ H+ H2O2 + ·OH → HO2·+ H2O Fe3++ HO2·→ Fe2+ + H+ + O2 Fe2++ HO2·→ Fe3+ + HO2Fe2+ + ·OH → Fe3+ + OHFe2++ HO2·+ H+ → Fe3+ + H2O2
21
Fenton试剂对操作条件要求的小结
a. pH 2~4为Fenton反应的最佳范围。
b. 在反应溶液中,加入FeSO4作为亚铁离子的来源, 其加入的铁离子在反应中可视为触媒。

高级氧化技术ppt课件

高级氧化技术ppt课件
高级氧化技术
一、概述 二、电化学基本原理 三、电催化氧化技术降解有机物的机理 四、动力学参数-反应机理的判据 五、典型电催化反应的机理 六、电催化电极 七、影响电催化氧化技术效率的因素 八、几种典型高级氧化技术及其比较 九、电催化与常规化学催化的区别 十、在环境污染控制中的应用 十一、应用前景及存在问题
返回
间接氧化是通过阳极在高电势下产生的羟基等自由基 与污染物分子作用,这种自由基是具有高度活性的强氧 化剂C(也可以是催化剂),通过对有机物产生脱氢、 亲电子和电子转移作用,形成活化的有机自由基,产生 连锁自由基反应,使有机物迅速完全降解,故也称为电 化学燃烧。间接氧化在一定程度上既发挥了阳极直接 氧化的作用,又利用了产生的氧化剂,使处理效率显著 提高。
返回
二、电化学基本原理
电化学技术的基本原理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,见下图:
返回
直接电化学转化通过阳极氧化可使有机污染物和部分 无机污染物转化为无害物质,阴极还原则可从水中去 除重金属离子。这两个过程同时伴生放出H2和O2的副 反应,使电流效率降低,但通过电极材料的选择和电 位控制可加以防止,且很少产生羟基自由基,处理效率 不理想。
五、典型电催化反应的机理
1、氢析反应与分子氢的氧化 氢析出反应是非常重要的电极反应,不仅因为水电解制 备氢是获取这种洁净能源的有效途径,而且它是水溶液 中其他阴极过程的伴随反应。其反应机理可表示为:
2 H O 2 eH 2 H O ( 酸 性 溶 液 中 ) 3 2 2
2 H O 2 eH 2 O H ( 碱 性 溶 液 中 ) 2 2
返回
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

5
7.1.2.3 降低TOC和DOC
普通化学氧化不能达到显著降低TOC和DOC的效 果。如臭氧氧化腐殖质,生成小分子的醛类(甲醛、 乙醛等)和羧酸(甲酸、乙酸等),积累于溶液中。 甲醛有致突变和致癌性。如果同时存在大量的溴化物 时形成溴酸盐化合物,如3-溴-2-甲基-2-丁醇,对人体 健康更加有害。
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
1
7.1 废水处理高级氧化技术的进展
高级氧化工艺(advanced oxidation processes, AOPs):以自由羟基(·OH)作为氧化剂,采用两种或 多种氧化剂联用发生协同效应,或者与催化剂联用, 提高·OH的生成量和生成速度,加快反应速率,提高处 理效率和出水水质。
4
7.1.2.2 快速反应
臭氧的反应速率常数:KO3=0.01-1000L/(mol·s)
·OH自由基反应速率常数:K ·OH =108-1010L/(mol·s)
臭氧对不同污染物的氧化速率相差很大,表现出 较强的选择性; ·OH自由基对不同污染物氧化速率相 差不大,可实现多种污染物的同步去除。
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
8
7.1.3高级氧化工艺的研究进展及典型工艺介绍
7.1.3.1 Fenton反应 Fenton法是1894年芬顿在研究酒石酸( Tartaric
Acid )分解时发现:加入亚铁离子(Fe2+)可加強过氧 化氢(H2O2)氧化能力,可氧化许多种有机物。此后 经多人实验证实,于是便将此二种试剂合称为Fenton 试剂。
Beijห้องสมุดไป่ตู้ng Institute of Petro-chemical Technology
2
7.1.1自由羟基·OH
自由羟基·OH是最具活性的氧化剂,在AOPs中起 主要的控制作用,是氧化反应的中间产物,在天然水 体和大多数饮用水中,具有10μs的平均寿命。
如:O3的自由基链式反应分解生成·OH 、光分解 H2O2生成·OH 、Fenton反应生成·OH 等。
高级氧化工艺把有机物彻底氧化成CO2和H2O。
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
6
7.1.2.4 提高废水可生物降解性
臭氧-活性污泥处理垃圾渗滤液,降低对生物硝 化 毒 性 , COD/BOD 的 值 从 16 降 至 6 。 预 处 理 成 本 约 1.34欧元/kgCOD。
三卤甲烷具有明显的致突变作用,其前驱物是富 里酸和腐殖酸。臭氧氧化能够减少三卤甲烷生成势 (THMFP),不能完全消除,且有生成溴酸盐的危险。
高 级 氧 化 工 艺 如 H2O2/UV 、 O3/H2O2 能 有 效 减 少 THMs的生成。 ·OH自由基能彻底氧化THMs前驱物, 也可消除水中的THMs。
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
10
7.1.3.1 Fenton反应
Fe2+ + H2O2 → Fe3+ + OH- +·OH Fe3+ + H2O2 → Fe2+ + HO2·+ H+ H2O2 + ·OH → HO2·+ H2O Fe3++ HO2·→ Fe2+ + H+ + O2 Fe2++ HO2·→ Fe3+ + HO2Fe2+ + ·OH → Fe3+ + OHFe2++ HO2·+ H+ → Fe3+ + H2O2
臭氧-活性炭组合工艺,使溶解性有机物低分子 化,UV值变小,提高生物活性炭床的生物降解效能和 吸附效能。
高级氧化工艺中,如H2O2/UV、O3/H2O2比单独采 用臭氧能更有效提高污染物的可生化降解性。
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
7
7.1.2.5减少三卤甲烷(THMs)和溴酸盐生成
第七章 高级氧化处理技术
7.1 废水处理高级氧化技术的进展
1835年Semmdwens使用氧化剂分解由微生物、 无机废物和有毒化学物质引起的污染水源。(1920年 在英国的舍菲尔德建造第一座具有工业规模的活性污 泥污水处理厂 )
氯氧化消毒工艺为人类控制水传染疾病起了十分 重要的作用。缺点:(1)重金属离子、有机溶剂分解 作用很弱。(2)生成三致物质:三卤甲烷(THMs)和 卤乙酸(HAAs)。采用新的氧化剂:过氧化氢(H2O2)、 臭氧(O3)、二氧化氯(ClO2)。
Fenton氧化法在众多相关的废水处理技术中,已 被认为是最有效、最简单且经济的方法之一。
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
11
7.1.3.1 Fenton反应
Fenton试剂一方面可利用过氧化氢与亚铁离子反 应产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH),可氧化 水中难分解的有机物。另一方面,亚铁离子氧化成铁 离子(Fe3+),铁离子有混凝作用也可去除部分有机 物。
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
9
7.1.3.1 Fenton反应
Fenton反应是以亚铁离子作为催化剂来催化过氧 化氢(H2O2),使其产生羟基自由基(·OH),进行有机 物的氧化,羟基自由基具有強的氧化能力,可与大部 分的芳香族有机物进行反应,同时亚铁离子氧化成铁 离子(Fe3+),铁离子又会与双氧水反应,并还原成亚铁 离子(Fe2+)。
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
3
7.1.2高级氧化工艺的特点
7.1.2.1 高氧化性
氧化剂 ·OH O3 H2O2 HClO Cl2
氧化电位/V 3.08 2.07 1.77 1.63 1.36
Beijing Institute of Petro-chemical Technology
相关文档
最新文档