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《水處理多相催化臭氧化技術(shù)研究現(xiàn)狀》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、水處理多相催化臭氧化技術(shù)研究現(xiàn)狀摘要：在難降解廢水處理的研究與實踐中，多相催化臭氧化技術(shù)作為一種新型高級氧化技術(shù)，受到了人們的高度關(guān)注。本文主要介紹了多相催化臭氧化降解水中有機物的應(yīng)用及其反應(yīng)機理的研究進展，此外還分析了該技術(shù)的應(yīng)用前景并提出了研究中所存在的問題。關(guān)鍵字：多相催化臭氧化；催化劑；水處理ResearchstatusofheterogeneouscatalyticozonationinwatertreatmentAbstract：Theapplicationoftheheterogeneouscatalyticozonationtechnologytotreatrefrac
2、toryorganicpollutantsinwaterhasgottenmoreandmoreattentionsrecently.Thisarticlepresentstheheterogeneouscatalyticozonationoforganiccontaminantsinwaterbymetalandmetallicoxidesanditsmechanism.Theprospectoftheheterogeneouscatalyticozonationandsomeproblemsarealsoanalysised.Keywords:heterogeneouscataly
3、ticozonation;catalyst;watertreatment0前言水環(huán)境保護是當(dāng)前人類社會廣泛關(guān)注的一個問題，隨著我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，含有高濃度、毒性大、種類繁多的有機污染物的廢水對我國寶貴的水資源造成了威脅。現(xiàn)有處理廢水的方法主要有物理法、化學(xué)法、物化法及生化法。其中，生化法由于其運行費用低，管理方便而得到廣泛應(yīng)用。但利用現(xiàn)有的生物處理方法，對可生化性差、相對分子質(zhì)量從幾千到幾萬的物質(zhì)處理較困難，并且化工廢水常具有高化學(xué)穩(wěn)定性、難生物降解、有毒有害等特點，用生化法難以滿足日益提高的水質(zhì)要求[1]，而催化臭氧化作為近年來污水處理領(lǐng)域興起的新技術(shù)，其可通過氧化提高污染物的
4、可生化性或?qū)⑵渲苯拥V化，同時還在環(huán)境類激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)的處理方面具有很大的優(yōu)勢，能夠使絕大部分有機物完全礦化或分解，具有很好的應(yīng)用前景。催化臭氧化技術(shù)是基于臭氧的高級氧化技術(shù)，它將臭氧的強氧化性和催化劑的吸附、催化特性結(jié)合起來，能較為有效地解決有機物降解不完全的問題。催化臭氧化按催化劑的相態(tài)分為均相催化臭氧化和多相催化臭氧化，在均相催化臭氧化技術(shù)中，催化劑分布均勻且催化活性高，作用機理清楚，易于研究和把握。但是，它的缺點也很明顯，催化劑混溶于水，導(dǎo)致其易流失、不易回收并產(chǎn)生二次污染，運行費用較高，增加了水處理成本[2]。多相催化臭氧化法利用固體催化劑在常壓下加速液相（或氣相）的氧
5、化反應(yīng)，催化劑以固態(tài)存在，易于與水分離，二次污染少，簡化了處理流程，因而越來越引起人們的廣泛重視。本文主要將近年來多相催化臭氧化的應(yīng)用研究及發(fā)展現(xiàn)狀做綜述。1多相催化臭氧化對于多相催化臭氧化技術(shù)，固體催化劑的選擇是該技術(shù)是否具有高效氧化效能的關(guān)鍵。研究發(fā)現(xiàn)，多相催化劑主要有三種作用。一是吸附有機物，對那些吸附容量比較大的催化劑，當(dāng)水與催化劑接觸時，水中的有機物首先被吸附在這些催化劑表面，形成有親和性的表面螯合物，使臭氧氧化更高效。二是催化活化臭氧分子，這類催化劑具有高效催化活性，能有效催化活化臭氧分子，臭氧分子在這類催化劑的作用下易于分解產(chǎn)生如羥基自由基之類有高氧化性的自由基，從而提高
6、臭氧的氧化效率。三是吸附和活化協(xié)同作用，這類催化劑既能高效吸附水中有機污染物，同時又能催化活化臭氧分子，產(chǎn)生高氧化性的自由基，在這類催化劑表面，有機污染物的吸附和氧化劑的活化協(xié)同作用，可以取得更好的催化臭氧氧化效果[3]。在多相催化臭氧化技術(shù)中涉及的催化劑主要是金屬氧化物（Al2O3、TiO2、MnO2等）、負載于載體上的金屬或金屬氧化物(Cu/TiO2、Cu/Al2O3、TiO2/Al2O3等)以及具有較大比表面積的孔材料。這些催化劑的催化活性主要表現(xiàn)對臭氧的催化分解和促進羥基自由基的產(chǎn)生。臭氧催化氧化過程的效率主要取決于催化劑及其表面性質(zhì)、溶液的pH值，這些因素能影響催化劑表面活性
7、位的性質(zhì)和溶液中臭氧分解反應(yīng)[4]。1.1（負載）金屬催化劑通過一定方式制備的金屬催化劑能夠促使水中臭氧分解,產(chǎn)生具有極強氧化性的自由基,從而顯著提高其對水中高穩(wěn)定性有機物的分解效果。許多金屬可用于催化臭氧氧化過程中,如鈦、銅、鋅、鐵、鎳、錳等。Legube等[5]研究了在Cu系催化劑作用下，臭氧氧化對飲用水中的有機物去除效果發(fā)現(xiàn)：腐植酸和水楊酸的催化臭氧化導(dǎo)致TOC去除率與同樣實驗條件下單獨臭氧氧化相比有較大增加。張彭義等[6]以Al2O3為
