光催化氧化技術(shù)
光催化氧化技術(shù)利用光激發(fā)氧化將O2、H2O2等氧化劑與光輻射相結(jié)合。所用光主要為紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工藝，可以用于處理污水中CHCl3、CCl4、多氯聯(lián)苯等難降解物質(zhì)。另外，在有紫外光的Feton體系中，紫外光與鐵離子之間存在著協(xié)同效應(yīng)，使H2O2分解產(chǎn)生羥基自由基的速率大大加快，促進(jìn)有機(jī)物的氧化去除。
所謂光化學(xué)反應(yīng)，就是只有在光的作用下才能進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。該反應(yīng)中分子吸收光能被激發(fā)到高能態(tài)，然后電子激發(fā)態(tài)分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。光化學(xué)反應(yīng)的活化能來源于光子的能量。在太陽能利用中，光電轉(zhuǎn)換以及光化學(xué)轉(zhuǎn)換一直是光化學(xué)研究十分活躍的領(lǐng)域。 80年代初，開始研究光化學(xué)應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)，其中光化學(xué)降解治理污染尤受重視，包括無催化劑和有催化劑的光化學(xué)降解。前者多采用臭氧和過氧化氫等作為氧化劑，在紫外光的照射下使污染物氧化分解；后者又稱光催化降解，一般可分為均相、多相兩種類型。均相光催化降解主要以Fe2＋或Fe3＋及H2O2為介質(zhì)，通過光助-芬頓(photo－Fenton）反應(yīng)使污染物得到降解，此類反應(yīng)能直接利用可見光；多相光催化降解就是在污染體系中投加一定量的光敏半導(dǎo)體材料，同時(shí)結(jié)合一定能量的光輻射，使光敏半導(dǎo)體在光的照射下激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對，吸附在半導(dǎo)體上的溶解氧、水分子等與電子空穴作用，產(chǎn)生·OH等氧化性極強(qiáng)的自由基，再通過與污染物之間的羥基加合、取代、電子轉(zhuǎn)移等使污染物全部或接近全部礦質(zhì)化，最終生成CO2、H2O及其它離子如NO3－、PO43－、S042-、Cl－等。與無催化劑的光化學(xué)降解相比，光催化降解在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用研究更為活躍。目前，我公司已成功開發(fā)了該技術(shù)并研制成了產(chǎn)品。
技術(shù)特點(diǎn)
能降解廢水中高濃度有機(jī)污染物，難降解難以生化處理的有機(jī)廢水：對水體有機(jī)污染物的光催化降解研究較為深入。根據(jù)已有的研究工作，發(fā)現(xiàn)鹵代脂肪烴、鹵代芳烴、有機(jī)酸類、硝基芳烴、取代苯胺、多環(huán)芳烴、雜環(huán)化合物、烴類、酚類、染料、表面活性劑、農(nóng)藥等都能有效地進(jìn)行光催化反應(yīng)，最終生成無機(jī)小分子物質(zhì)，消除其對環(huán)境的污染以及對人體健康的危害。對于廢水中濃度高達(dá)每升幾千毫克的有機(jī)污染物體系，光催化降解均能有效地將污染物降解去除，達(dá)到規(guī)定的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)；
與其他工藝相比，更省運(yùn)行成本；
應(yīng)用于飲用水的深度處理：飲用水水源污染，特別是微量有機(jī)物的污染，給自來水行業(yè)帶來了嚴(yán)重的問題。目前水廠的常規(guī)工藝不僅無法去除有機(jī)物，而且氯化過程還可能產(chǎn)生對人體健康危害極大的有機(jī)氯化合物。迄今為止，國內(nèi)外飲用水去除有機(jī)污染物的技術(shù)均不能令人滿意，尤其是有機(jī)氯化合物很穩(wěn)定，難為一般的處理方法所去除。而應(yīng)用光催化降解法，此類難去除的化合物均能在短時(shí)間內(nèi)得以降解。
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