匯報(bào)人：一氣貫長(zhǎng)空污水深度處理：高級(jí)氧化技術(shù)的比選2024-03-04一氣貫長(zhǎng)空目錄引言Fenton氧化工藝二氧化氯催化氧化法臭氧催化氧化工藝結(jié)論01引言Chapter各地方政府污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布隨著各地方政府污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，污水處理廠均面臨著提標(biāo)改造的問題。這些排放標(biāo)準(zhǔn)通常包括COD（化學(xué)需氧量）和其他污染物的排放限值，要求污水處理廠將污染物含量降至較低水平，以保護(hù)環(huán)境和生態(tài)。市政污水處理廠來水水質(zhì)的變化市政污水處理廠來水水質(zhì)的變化也是提標(biāo)改造的重要原因之一。由于城市工業(yè)發(fā)展和人口增長(zhǎng)等原因，導(dǎo)致來水水質(zhì)發(fā)生變化，難降解有機(jī)物含量增加，給污水處理廠的處理工藝帶來挑戰(zhàn)。污水處理廠自身發(fā)展的需要污水處理廠自身發(fā)展的需要也是提標(biāo)改造的原因之一。隨著城市化進(jìn)程的加速和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，污水排放量不斷增加，污水處理廠需要提高處理能力和效率，以適應(yīng)新的形勢(shì)。污水處理廠提標(biāo)改造背景提高污水處理效率01高級(jí)氧化技術(shù)能夠顯著提高污水處理效率，降低COD和其他污染物的含量，達(dá)到或超過新的排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，高級(jí)氧化技術(shù)還可以提高污水的可生化性，有利于后續(xù)的生物處理過程。降低成本和能耗02高級(jí)氧化技術(shù)可以在較低的能耗下運(yùn)行，并且可以顯著提高污水的可生化性，有利于降低生物處理的能耗。此外，高級(jí)氧化技術(shù)還可以減少化學(xué)藥劑的使用量，降低處理成本。提高水質(zhì)穩(wěn)定性03高級(jí)氧化技術(shù)可以有效地去除水中的難降解有機(jī)物，提高水質(zhì)穩(wěn)定性。同時(shí)，高級(jí)氧化技術(shù)還可以減少有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生，保護(hù)環(huán)境和生態(tài)。高級(jí)氧化技術(shù)應(yīng)用的重要性文章目標(biāo)對(duì)比不同高級(jí)氧化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，為污水處理廠選擇最佳氧化工藝提供建議。內(nèi)容概述介紹Fenton、ClO2催化、臭氧催化三種氧化工藝的基本原理和特點(diǎn)。從適用場(chǎng)合、優(yōu)缺點(diǎn)等方面進(jìn)行詳細(xì)比較和分析。得出結(jié)論并展望未來的研究方向。本文目的與結(jié)構(gòu)02Fenton氧化工藝Chapter亞鐵鹽和過氧化氫的混合物，通過亞鐵離子的催化作用，在酸性條件下分解過氧化氫產(chǎn)生羥基自由基（·OH）。組成羥基自由基（·OH）與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，將其降解為小分子產(chǎn)物，甚至進(jìn)一步礦化成水和二氧化碳。原理亞鐵鹽和過氧化氫的濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間等都會(huì)影響Fenton試劑的氧化效果。影響因素Fenton試劑的組成與原理Fenton氧化工藝需要消耗大量的亞鐵鹽和過氧化氫，導(dǎo)致處理成本高。Fenton氧化工藝中，有機(jī)物最終被氧化成水和二氧化碳，沒有產(chǎn)生有毒有害的中間產(chǎn)物，因此該工藝環(huán)保安全。Fenton氧化工藝對(duì)有機(jī)物去除能力強(qiáng)，可以氧化大多數(shù)有機(jī)物，包括一些難降解的有機(jī)物。Fenton氧化工藝需要在酸性條件下進(jìn)行，因此需要將污水的pH值調(diào)節(jié)到2~4之間。環(huán)保安全氧化無選擇性需要調(diào)節(jié)pH值藥劑單耗高Fenton氧化工藝的特點(diǎn)Fenton氧化工藝適用于來水呈酸性的小微型污水處理廠，特別適用于一些染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體企業(yè)的酸性污水處理。由于Fenton氧化工藝需要調(diào)節(jié)pH值、消耗大量藥劑，并且處理成本較高，因此難以在大中型污水處理廠應(yīng)用。此外，該工藝對(duì)有機(jī)物的選擇性較差，需要針對(duì)不同種類的有機(jī)物進(jìn)行工藝調(diào)整。適用場(chǎng)合限制因素Fenton氧化工藝的適用場(chǎng)合與限制03二氧化氯催化氧化法Chapter利用二氧化氯的強(qiáng)氧化性在常溫常壓下，二氧化氯催化氧化法使用二氧化氯作為強(qiáng)氧化劑，直接氧化廢水中的有機(jī)污染物，將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，或?qū)⒋蠓肿佑袡C(jī)污染物轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)污染物，從而提高廢水的可生化性，有效去除有機(jī)污染物。需要表面催化劑的參與催化劑的存在可以加速二氧化氯與有機(jī)物的反應(yīng)速度，從而提高有機(jī)物的去除效率?；瘜W(xué)方程式表示其原理可以通過化學(xué)方程式ClO2+RH→CO2+H2O+Cl-+R-來表示，其中RH代表有機(jī)污染物，ClO2代表二氧化氯，CO2代表二氧化碳，H2O代表水，Cl-代表氯離子，R-代表剩余的有機(jī)物。二氧化氯催化氧化法的原理反應(yīng)時(shí)間短通常在45~60分鐘內(nèi)完成反應(yīng)。pH值要求需將污水pH值調(diào)至酸性（約6），以滿足二氧化氯的溶解度和催化活性。選擇性氧化與有機(jī)物上取代基的種類相關(guān)性大，但高效催化劑可克服此選擇性。氧化能力強(qiáng)且持久持續(xù)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行氧化反應(yīng)，有效去除有機(jī)污染物。環(huán)保性較好反應(yīng)不產(chǎn)生發(fā)散性有機(jī)氯化物和三氯甲烷，降低致癌風(fēng)險(xiǎn)。ClO2催化氧化工藝的特點(diǎn)二氧化氯催化氧化技術(shù)需要選擇合適的催化劑，催化劑的選型工作復(fù)雜而困難，需要針對(duì)不同類型的廢水進(jìn)行催化劑的篩選和優(yōu)化。二氧化氯催化氧化技術(shù)在處理高濃度難降解有機(jī)廢水方面具有較好的效果，可以廣泛應(yīng)用于煤氣廢水、高濃度含氰廢水、對(duì)氨基苯甲醚廢水、苯酚甲醛廢水及印染廢水的處理。對(duì)于易氧化的水溶性染料如陽(yáng)離子染料、偶氮染料和易氧化的水不溶性染料如硫化染料等都有良好的脫色和去除COD的效果。二氧化氯催化氧化技術(shù)的應(yīng)用局限與實(shí)例04臭氧催化氧化工藝Chapter羥基自由基的氧化作用臭氧在催化劑作用下產(chǎn)生羥基自由基（·OH），其氧化能力極強(qiáng)，能快速氧化分解絕大多數(shù)有機(jī)化合物，包括高穩(wěn)定性、難降解的有機(jī)物。負(fù)載金屬的活性炭催化劑特性該催化劑由微小結(jié)晶和非結(jié)晶部分組成，表面富含酸性或堿性基團(tuán)，尤其是羥基和酚羥基，使其兼具吸附和催化能力。臭氧與催化劑的協(xié)同作用在催化劑作用下，臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基（·OH），引發(fā)鏈反應(yīng)，同時(shí)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的單原子氧（·O）。010203臭氧催化氧化工藝的原理對(duì)有機(jī)污染物氧化能力極強(qiáng)，除去有機(jī)物能力強(qiáng)臭氧催化氧化工藝?yán)脧?qiáng)氧化劑—臭氧在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機(jī)污染物，直接將有機(jī)污染物氧化成為二氧化碳和水，或?qū)⒋蠓肿佑袡C(jī)污染物氧化成小分子有機(jī)污染物，提高廢水的可生化性，能較好地去除有機(jī)污染物。催化劑的參與，氧化選擇性大大降低，幾乎廣譜適用在催化劑的作用下，臭氧分解產(chǎn)生[·OH]和[·O]，這些自由基的氧化能力極強(qiáng)，且氧化反應(yīng)無選擇性，所以可快速氧化分解絕大多數(shù)有機(jī)化合物（包括一些高穩(wěn)定性、難降解的有機(jī)物）。臭氧催化氧化工藝的特點(diǎn)有機(jī)物最終分解成CO2和H2O，無有毒有害中間產(chǎn)物，安全環(huán)保在臭氧催化氧化過程中，有機(jī)物最終被氧化成二氧化碳和水，沒有產(chǎn)生任何有毒有害的中間產(chǎn)物，符合環(huán)保要求。臭氧催化氧化工藝的特點(diǎn)pH值在中性或堿性均可，無需調(diào)節(jié)污水pH值臭氧催化氧化工藝對(duì)pH值的要求不高，在中性或堿性條件下均可進(jìn)行，無需調(diào)節(jié)污水pH值。臭氧發(fā)生器以電能和空氣產(chǎn)生臭氧，無化學(xué)藥劑，現(xiàn)場(chǎng)安全衛(wèi)生臭氧發(fā)生器以電能和空氣產(chǎn)生臭氧，無化學(xué)藥劑，現(xiàn)場(chǎng)安全衛(wèi)生。氧化反應(yīng)時(shí)間較短，一般控制在30min左右，反應(yīng)器容積較小臭氧催化氧化反應(yīng)時(shí)間較短，一般控制在30min左右，反應(yīng)器容積較小。臭氧催化氧化工藝的特點(diǎn)05結(jié)論Chapter010203Fenton氧化工藝?yán)脕嗚F鹽和過氧化氫生成羥基自由基（·OH）去除難降解有機(jī)物。優(yōu)點(diǎn)：氧化無選擇性、反應(yīng)迅速。缺點(diǎn)：需調(diào)酸性、處理成本高。適用場(chǎng)景：酸性污水處理，如染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體企業(yè)。ClO2催化氧化工藝?yán)肅lO2在催化劑作用下氧化有機(jī)污染物。優(yōu)點(diǎn)：ClO2氧化能力持久、選擇性去除有機(jī)物。缺點(diǎn)：需pH值偏酸性、催化劑選型困難。適用場(chǎng)景：煤氣廢水、高濃度含氰廢水、苯酚甲醛廢水及印染廢水。臭氧催化氧化工藝?yán)贸粞踉诖呋瘎┳饔孟庐a(chǎn)生羥基自由基（·OH）氧化分解有機(jī)污染物。優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)氧化能力、無有毒有害中間產(chǎn)物。缺點(diǎn)：需調(diào)節(jié)pH值、臭氧發(fā)生器安全與衛(wèi)生問題。適用場(chǎng)景：適用于各類性質(zhì)污水的大、中、小型污水處理廠。高級(jí)氧化技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用總結(jié)Fenton氧化工藝具有氧化無選擇性、反應(yīng)迅速時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但也需要將污水調(diào)成酸性，并且徹底降解COD所需的藥劑單耗高，造成處理成本高。因此，F(xiàn)enton氧化工藝主要適用于來水呈酸性的小微型污水處理廠，特別是一些染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體企業(yè)的的酸性污水處理。ClO2催化氧化工藝具有ClO2氧化能力持久、與有機(jī)物的反應(yīng)具有顯著的選擇性、能較好地去除有機(jī)污染物等優(yōu)點(diǎn)，但也存在需要污水的pH值偏酸性、催化劑的選型工作復(fù)雜而困難等缺點(diǎn)。因此，ClO2催化氧化工藝主要適用于煤氣廢水、高濃度含氰廢水、對(duì)氨基苯甲醚廢水、苯酚甲醛廢水及印染廢水的處理。臭氧催化氧化工藝具有對(duì)有機(jī)污染物氧化能力極強(qiáng)、催化劑的參與使氧化選擇性大大降低、有機(jī)物最終分解成CO2和H2O無有毒有害中間產(chǎn)物等優(yōu)點(diǎn)，但也存在需要調(diào)節(jié)污水pH值、臭氧發(fā)生器以電能和空氣產(chǎn)生臭氧現(xiàn)場(chǎng)安全衛(wèi)生等問題。因此，臭氧催化氧化工藝幾乎適用于所有性質(zhì)污水的大、中、小型污水處理廠的CODcr降解。Fenton氧化工藝ClO2催化氧化工藝臭氧催化氧化工藝各種高級(jí)氧化工藝的比較與選擇對(duì)未來研究方向的展