环境工程中的高级氧化技术VIP专享VIP免费

第第11章绪论章绪论1.11.1高级氧化技术的定义与发展高级氧化技术的定义与发展历史历史1.21.2高级氧化技术的分类高级氧化技术的分类1.31.3高级氧化技术的应用高级氧化技术的应用高级氧化技术(AdvancedOxidationTechnologies，AOTs)：利用活性极强的自由基（主要指利用活性极强的自由基（主要指HO•HO•）氧化分解水中有机污染物的新型氧化除污染技术。）氧化分解水中有机污染物的新型氧化除污染技术。1894年Fenton发现Fe2+和H2O2混合后可以产生HO·自由基；1935年Weiss提出O3在水溶液中可与OH反应生成HO·自由基；1948年Taube和Bray发现H2O2在水溶液中可离解成HO2，可诱发产生HO·自由基，随后O3和H2O2复合的高级氧化技术被发现；20世纪70年代，Prengle、Cary等率先发现光催化可产生HO·自由基；Hoigne可以说是第一个系统地提出高级氧化技术和机理的学者。第第11章绪论章绪论1.11.1高级氧化技术的定义与发展历史高级氧化技术的定义与发展历史.高级氧化技术羟基自由基具有高的氧化还原电位羟基自由基具有高的氧化还原电位仅次于F2的2.87V，比其它常见的氧化剂具有更高的氧化能力。第第11章绪论章绪论1.11.1高级氧化技术的定义与发展历史高级氧化技术的定义与发展历史.羟基自由基羟基自由基具有高的氧化还原电位羟基自由基具有高的氧化还原电位仅次于F2的2.87V，比其它常见的氧化剂具有更高的氧化能力。羟基自由基具有很高的电负性或亲电性羟基自由基具有很高的电负性或亲电性羟基自由基的电子亲和能较高，容易进攻高电子云密度点。这就决定了HO·的进攻具有一定的选择性。羟基自由基容易发生加成反应羟基自由基容易发生加成反应当有碳碳双键存在时、除非被进攻的分子具有高度活性的碳氢键，否则，将发生加成反应。第第11章绪论章绪论1.11.1高级氧化技术的定义与发展历史高级氧化技术的定义与发展历史.羟基自由基高级氧化技术处理污染物的特点高级氧化技术处理污染物的特点产生大量非常活泼的羟基自由基HO·；HO·几乎无选择地直接与废水中的污染物反应；处理过程容易控制，以满足各种处理要求；既可作为单独处理手段，又可与其他处理过程相匹配。同时还具有杀灭细菌、防腐保鲜的功效成本较高；单元反应器处理量不高。第第11章绪论章绪论1.11.1高级氧化技术的定义与发展历史高级氧化技术的定义与发展历史.高级氧化技术一般而言，能够产生羟基自由基的工艺都可以归入高级氧化技术范畴。化学与光化学氧化技术化学与光化学氧化技术常见的用于水处理的氧化剂包括O3、ClO2、H2O2、KMnO7、K2FeO4等；第第11章绪论章绪论1.21.2高级氧化技术的分类高级氧化技术的分类.高级氧化技术H2O2+h2HO·HO·+H2O2H2O+HO2·HO2·+H2O2H2O+HO·+O2H2O2+2O32HO·+3O2O3+OH-→HO2-+O2O3+HO2-→HO2·+O3-·O3-·+H2O→·OH+O2+OH-化学催化转化技术化学催化转化技术化学催化转化技术在有害污染物质的去除上也发挥重要作用。光催化氧化技术光催化氧化技术有机污染物的光催化降解技术具有能耗低、操作简便、反应条件温和、无二次污染等突出优点；以TiO2做催化剂的光催化系统应用最为广泛。第第11章绪论章绪论1.21.2高级氧化技术的分类高级氧化技术的分类.高级氧化技术TiO2+hTiO2+e-+h+h++H2OOH+H+h++OH-OHFe2++H2O2Fe3++·HO+OHFe3++H2O2Fe2++HO2·+H+电化学处理技术电化学处理技术通过选用具有催化活性的电极材料，在电极反应过程中直接或间接产生污染物降解过程；阳极直接氧化技术：有机物首先吸附到电极表面，然后通过阳极氧化反应而使其降解。第第11章绪论章绪论1.21.2高级氧化技术的分类高级氧化技术的分类.高级氧化技术MOX[]+H2OMOX[OH]+H++e-由于有析氧竞争负反应，要提高处理效率，选择具有高析氧过电位和高效催化氧化活性的电极材料非常关键。电化学处理技术电化学处理技术阳极间接氧化技术：通过电极反应产生的强氧化剂如次氯酸、Fenton试剂、金属氧化还原电对等参与降解反应。第第11章绪论章绪论1.21.2高级氧化技术的分类高级氧化技术的分类.高级氧化技术2Cl-Cl...