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《水處理多相催化臭氧氧化技術研究現(xiàn)狀》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、水處理多相催化臭氧氧化技術研究現(xiàn)狀臭氧化系統(tǒng)中，催化劑(固體)與反應溶液處于不同相，反應在固-液相界面進行的氧化方法稱為多相催化臭氧氧化法。近年來，多相催化臭氧氧化技術已經成為去除水中高穩(wěn)定性、難降解有機污染物的關鍵技術之一。利用固體催化劑協(xié)同臭氧氧化可以降低反應活化能或改變反應歷程，從而達到深度氧化、最大限度地去除有機污染物的目的。1氧化效能研究對于多相催化臭氧氧化技術，固體催化劑的選擇是該技術是否具有高效氧化效能的關鍵。在多相催化臭氧氧化技術中涉及的催化劑主要包括負載型過渡金屬催化劑、(負載
2、型)過渡金屬氧化物催化劑以及具有較大比表面積的孔材料。按照催化劑的不同，將多相催化臭氧氧化技術氧化效能的研究現(xiàn)狀進行總結，結果見表1。盡管研究者對多相催化臭氧氧化技術降解有機污染物已經進行了大量研究，但大多數(shù)是以蒸餾水作為本底，主要集中在對有機物的分解效率、礦化度(TOC去除率)、可生化性變化(BDOC)、三鹵甲烷生成勢(THMFP)等水質指標的考察。表1多相催化臭氧氧化水處理技術氧化效能催化劑目標有機物效果評價負載型金屬催化劑Cu/TiO2,Cu/Al2O3,Cu/Attapulgite腐殖酸
3、、水楊酸和縮氨酸O3對腐殖酸和水楊酸礦化率(TOC)為12%-15%；催化臭氧化礦化率約為64%Pt、Pb、Pd、Ag、Co、Ru、Ir、Rh、Re分別負載在TiO2、SiO2、Al2O3、活性炭、沸石上甲酸經載體比較，TiO2和活性炭(AC)具有最高的催化活性；SiO2、Al2O3和沸石的催化活性最差。負載型金屬催化劑顯著提高了臭氧系統(tǒng)氧化能力，其中Pt/Al2O3與Pb/Al2O3具有最高的催化效能，Pt/纖維與Pt/有孔Ni催化性能最差Fe(Ⅲ)/Al2O3苯酚O3最大去除率<40%(TO
4、C)；Al2O3/O3最大去除率>70%(TOC)；Fe(Ⅲ)/Al2O3/O3最大去除率>90%(TOC)(負載型)金屬氧化物??TiO2草酸O3/TiO2系統(tǒng)可以有效地降解草酸，TOC的去除率較單獨臭氧化提高了95%TiO2/Al2O3、TiO2/硅膠、TiO2/綠坡鏤石腐殖酸TiO2/Al2O3最顯著地提高了臭氧對腐殖酸(HA)的氧化能力；500℃是TiO2/Al2O3最佳燒結溫度Al2O32-氯酚Al2O3的存在可以有效地提高臭氧對2-氯酚的氧化效率。在中性pH條件下，催化臭氧氧化對2-
5、氯酚的降解優(yōu)勢最突出MnO2苯、二惡烷；草酸在MnO2存在下，水溶液中的苯和二惡烷能被臭氧完全氧化為無機物；MnO2的存在大大提高了臭氧對草酸的降解效果水合MnO2莠去津；磺基水楊酸、丙酸新生態(tài)水合MnO2較商用MnO2具有更強的催化作用MnOx/GAC硝基苯MnOx/GAC催化劑的存在顯著地提高了臭氧的利用率；在提高臭氧對有機物分解率的同時(單獨臭氧化降解率為17%，而MnOx/GAC催化臭氧氧化降解率為50%)，MnOx/GAC(錳氧化物/活性炭)催化劑也顯著地提高了有機物的礦化度(催化臭氧
6、氧化為40%，臭氧單獨氧化為5%)孔材料??活性炭苯甲酸、對氯苯甲酸和乙酸鈉；1,2-二羥基苯活性炭的存在加快了有機物的分解?；钚蕴繉τ袡C物臭氧化的影響作用與有機物種類有關：對于臭氧氧化速率低的有機物，活性炭的影響明顯；而對于臭氧容易氧化的有機物，活性炭的催化優(yōu)勢則較小2實際應用效能研究多相催化臭氧氧化技術的大量研究工作是以蒸餾水作為本底，側重于考察固體催化劑的催化活性。作為一種新型水處理技術，多相催化臭氧氧化技術在實際水處理工程中的應用仍處于起步階段；為提供實際應用基礎試驗數(shù)據(jù)，近年來研究者對
7、應用多相催化臭氧氧化技術處理實際水體中有機污染物的效能進行了考察，其中對飲用水水源和污水中有機污染物的處理效果均有所涉及。2000年，Gracia等利用TiO2/Al2O3催化臭氧氧化技術降解西班牙Ebro河水中的有機污染物(預處理去除懸浮顆粒物，初始TOC質量濃度=4.46mg/L；UV254=0.067)。研究發(fā)現(xiàn)，催化劑的存在提高了TOC的去除率；多相催化臭氧氧化后用氯消毒，其副產物少于臭氧氧化后用氯消毒；多相催化臭氧氧化過程對有機污染的去除存在最佳臭氧投量。Li等研究了AC/O3多相催化
8、臭氧氧化與生物活性炭技術(AC/O3/BAC)聯(lián)用去除密云水庫中難降解有機物的效能。研究發(fā)現(xiàn)，與單獨臭氧氧化過程相比，AC/O3催化氧化過程更有效地提高了有機物的可生化性，并且AC/O3/BAC工藝較O3/BAC工藝具有明顯的DOC去除優(yōu)勢。筆者通過中試規(guī)模連續(xù)流試驗，比較了MnOx/GAC多相催化臭氧氧化、臭氧單獨氧化對砂濾后松花江水(初始TOC質量濃度1.15-3.35mg/L，UV254=0.031-0.046)的處理效能。試驗結果表明，MnOx/GAC催化劑能夠有效地提高臭氧氧化后COD
