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1、水處理多相催化臭氧化技術研究現(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作為一種新型高級氧化技術，受到了人們的高度關注。本文主要介紹了多相催化臭氧化降解水中有機物的應用及其反應機理的研究進展，此外還分析了該技術的應用前景并提出了研究中所存在的問題。關鍵字：多相催化臭氧化；催化劑；水處理ResearchstatusofheterogeneouscatalyticozonationinwatertreatmentAbstract：Theapplicationoftheheterogeneouscatalyticozonationtechnologytotre
2、atrefractoryorganicpollutantsinwaterhasgottenmoreandmoreattentionsrecently.Thisarticlepresentstheheterogeneouscatalyticozonationoforganiccontaminantsinwaterbymetalandmetallicoxidesanditsmechanism.Theprospectoftheheterogeneouscatalyticozonationandsomeproblemsarealsoanalysised.Keywords:het
3、erogeneouscatalyticozonation;catalyst;watertreatment0前言水環(huán)境保護是當前人類社會廣泛關注的一個問題，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?，F(xiàn)有處理廢水的方法主要有物理法、化學法、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、相對分子質量從幾千到幾萬的物質處理較困難，并且化工廢水常具有高化學穩(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要求[1]，而催化臭氧化作為近年來污
4、水處理領域興起的新技術，其可通過氧化提高污染物的可生化性或將其直接礦化，同時還在環(huán)境類激素等微量有害化學物質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，具有很好的應用前景。催化臭氧化技術是基于臭氧的高級氧化技術，它將臭氧的強氧化性和催化劑的吸附、催化特性結合起來，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
5、]。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）的氧化反應，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，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。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
6、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
7、。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、溶液的pH值，這些因素能影響催化劑表面活性位的性質和溶液中臭氧分解反應[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
