<\/p>\n
Quick answer:<\/strong> For sewage, biochemical, and wastewater-treatment topics, operators usually move fastest when they review the process stage, water quality data, and control objective together rather than chasing one symptom alone.<\/p>\n <\/p>\n Fortgeschrittene Oxidationsverfahren, eine Technologie zur Behandlung toxischer und schwieriger Schadstoffe, die in den 1980er Jahren Gestalt annahm, zeichnen sich durch die Erzeugung von Hydroxylradikalen (-OH) durch die Reaktion aus, die starke oxidative Eigenschaften haben und durch die Reaktion der freien Radikale in der Lage sind, organische Schadstoffe wirksam zu zersetzen oder sie sogar in harmlose anorganische Stoffe wie Kohlendioxid und Wasser umzuwandeln. und Wasser. Da das fortschrittliche Oxidationsverfahren die Vorteile einer starken Oxidation hat, die Betriebsbedingungen leicht zu kontrollieren sind und schwierige Abw\u00e4sser, die nicht mit biochemischen Methoden behandelt werden k\u00f6nnen, behandelt werden k\u00f6nnen, hat es die Aufmerksamkeit von L\u00e4ndern auf der ganzen Welt auf sich gezogen und eine Forschungs- und Entwicklungsarbeit nach der anderen in dieser Richtung durchgef\u00fchrt. Die fortschrittliche Oxidationstechnologie unterteilt sich haupts\u00e4chlich in die Fenton-Oxidation, die photokatalytische Oxidation, die Ozon-Oxidation, die Ultraschall-Oxidation, die Nassoxidation und die Oxidation mit \u00fcberkritischem Wasser.<\/p>\n H\u00e4ufig verwendete fortschrittliche Oxidationstechnologie<\/strong><\/p>\n 1. Fenton-Oxidation<\/strong><\/p>\n Das System der Oxidationstechnologie, das aus Wasserstoffperoxid und dem Katalysator Fe2+ besteht, wird als Fenton-Reagenz bezeichnet. Es ist mehr als 100 Jahren von H.J.H. Fenton erfunden eine Art von hoher Temperatur und hohem Druck und der Prozess ist einfach chemische Oxidation Wasseraufbereitung Technologie. In den letzten Jahren hat die Forschung gezeigt, dass der Oxidationsmechanismus von Fenton auf die katalytische Zersetzung von Wasserstoffperoxid unter sauren Bedingungen zur\u00fcckzuf\u00fchren ist, was zu hochreaktiven Hydroxylradikalen f\u00fchrt. Unter der Einwirkung des Fe2+-Katalysators kann H2O2 zwei Arten aktiver Hydroxylradikale erzeugen, die die Kettenreaktion der freien Radikale ausl\u00f6sen und fortf\u00fchren und die Oxidation organischer Stoffe und reduzierender Substanzen beschleunigen. Ihr allgemeiner Verlauf ist:<\/p>\n Die Fenton-Oxidationsmethode wird im Allgemeinen bei einem PH-Wert von 2 bis 5 durchgef\u00fchrt. Der Vorteil dieser Methode ist, dass die Zersetzung von Wasserstoffperoxid schnell erfolgt und somit auch die Oxidationsrate hoch ist. Allerdings hat diese Methode auch viele Probleme: Aufgrund der hohen Konzentration von Fe2+ im System kann das behandelte Wasser eine F\u00e4rbung aufweisen; Fe2+ reagiert mit Wasserstoffperoxid, wodurch die Verwertungsrate von Wasserstoffperoxid und seine PH-Beschr\u00e4nkungen verringert werden, was die Popularisierung und Anwendung der Methode in gewissem Ma\u00dfe beeintr\u00e4chtigt.<\/p>\n In den letzten Jahren wurde untersucht, wie man ultraviolettes Licht (UV), Sauerstoff usw. in das Fenton-Reagenz einbringen kann, was die Oxidationsf\u00e4higkeit des Fenton-Reagenzes erh\u00f6ht und die Dosierung von Wasserstoffperoxid spart. Da der Zersetzungsmechanismus von Wasserstoffperoxid dem von Fenton und dem Fenton-Reagenz, die beide -OH erzeugen, sehr \u00e4hnlich ist, werden verschiedene verbesserte Fenton-Reagenzien als Fenton-\u00e4hnliche Reagenzien bezeichnet. Die wichtigsten davon sind das H2O2+UV-System, das H2O2+UV+ Fe2+-System und das Fenton-System, bei dem Sauerstoff zugef\u00fchrt wird.<\/p>\n Die Anwendung von Fenton-Reagenz und Fenton-\u00e4hnlichen Reagenzien in der Abwasserbehandlung kann in zwei Aspekte unterteilt werden: zum einen die Oxidation des organischen Abwassers als alleinige Behandlungsmethode, zum anderen die Kombination mit anderen Methoden wie Koagulations- und Sedimentationsverfahren, Aktivkohleverfahren usw., Die Katalysatoren der Fenton-Methode k\u00f6nnen nur schwer abgetrennt und wiederverwendet werden, und der pH-Wert der Reaktion ist niedrig, was zu einer gro\u00dfen Menge eisenhaltigen Schlamms f\u00fchrt, und eine gro\u00dfe Menge Fe2+ im Abwasser f\u00fchrt zu einem hohen Fe2+-Gehalt im Abwasser. Der Katalysator der Fenton-Methode l\u00e4sst sich nur schwer abtrennen und wiederverwenden, der Reaktions-pH-Wert ist niedrig, es entsteht eine gro\u00dfe Menge eisenhaltigen Schlamms, und das Abwasser enth\u00e4lt eine gro\u00dfe Menge Fe2+, was zu einer sekund\u00e4ren Verschmutzung f\u00fchrt und die Schwierigkeiten und Kosten der nachfolgenden Behandlung erh\u00f6ht.<\/p>\n In den letzten Jahren begannen Wissenschaftler im In- und Ausland, das in der Ionenaustauschmembran, dem Ionenaustauscherharz, Aluminiumoxid, Molekularsieb, Bentonit, Ton und anderen Tr\u00e4gern fixierte Fe2+ oder Eisenoxide, Verbindungen anstelle von Fe2+ zu untersuchen, um die Aufl\u00f6sung von Fe2+ zu verringern, die Recyclingrate von Katalysatoren zu verbessern und den geeigneten pH-Bereich zu erweitern. Daud et al. Impr\u00e4gnierungsmethode zur Fixierung von Fe3+ auf Kaolinit katalytischen Abbau von aktiviertem Schwarz 5 (RB5), der Reaktions-pH ist sehr niedrig. Daud et al. immobilisierten Fe3+ auf Kaolinit durch Impr\u00e4gnierungsmethode, um den Abbau von reaktivem Schwarz 5 (RB5) zu katalysieren, und die Entf\u00e4rbungsrate von RB5 erreichte 99% in 150 Minuten. Youngmin et al. chelatierten Fe(II) mit den Vernetzungen von Chitosan (CS) und Glutaraldehyd (GLA), um einen Fe(II)-CS\/GLA-Katalysator herzustellen, und katalysierten den Abbau von Trichlorethen (TCE) unter neutralen Bedingungen, und die Abbaurate von TCE erreichte 95% in 5 h. Im Gegensatz zur traditionellen Fenton-Methode, die unter neutralen Bedingungen verwendet wurde, erreichte die Abbaurate von TCE 95%. Die Abbaugeschwindigkeit von TCE erreichte nach 5 Stunden 95%. Bei der herk\u00f6mmlichen Fenton-Methode wurde TCE jedoch aufgrund der Eisenausf\u00e4llung unter neutralen Bedingungen nicht signifikant abgebaut, und Plata et al. untersuchten die Auswirkungen der Katalysatordosierung und der Lichtintensit\u00e4t auf den Abbau von 2-Chlorphenol durch Photo-Fenton unter Verwendung von nadelf\u00f6rmigem Ferrit, wobei das Abwasser nur eine geringe Menge an Eisenionen enthielt.<\/p>\n 2. Ozon-Oxidation<\/strong><\/p>\n Ozon ist ein ausgezeichnetes starkes Oxidationsmittel, das eine gute Wirkung bei der Desinfektion, Farbentfernung, Desodorierung, Entfernung von organischen Stoffen und CSB im Abwasser hat. Ozonoxidation Abbau von organischen Stoffen schnell, milde Bedingungen, nicht produzieren sekund\u00e4re Verschmutzung, weit verbreitet in der Wasseraufbereitung verwendet. Ozonbehandlung von Abwasser Rolle der breiten Leistung des Materials, ist die eine die direkte Oxidation von Ozon, die zweite ist durch die Bildung von Hydroxyl-Radikalen und freie Radikale Oxidation.<\/p>\n Separate Ozon-Oxidation Methode aufgrund der Ozon-Generator ist leicht zu besch\u00e4digen, Energieverbrauch, Behandlung Kosten sind teuer, und seine Ozon-Oxidation Reaktion ist selektiv, f\u00fcr einige halogenierte Kohlenwasserstoffe und Pestizide, wie Oxidation Wirkung ist relativ schlecht. Aus diesem Grund, in den letzten Jahren, die Entwicklung von Ozon-Oxidation, um die Effizienz der entsprechenden Kombination von Technologien, einschlie\u00dflich UV \/ O3, H2O2 \/ O3, UV \/ H2O2 \/ O3 und andere Kombinationen nicht nur zur Verbesserung der Rate und Effizienz der Oxidation, sondern auch in der Lage, die Rolle der O3 allein zu oxidieren ist schwierig, oxidativen Abbau von organischen Stoffen zu verbessern.<\/p>\n Hu Junsheng et al. verglichen die Wirkung von H2O2\/O3 und O3 bei der Behandlung von Farbstoffabw\u00e4ssern, w\u00e4hrend Wei Dongyang et al. die Wirkung von UV\/O3 und O3 beim Abbau von Hexachlorbenzol verglichen, und die Ergebnisse zeigten, dass die Verwendung der Kombination von Technologien die Oxidationsrate und den Behandlungseffekt erheblich verbessern, die Reaktionszeit verk\u00fcrzen und den O3-Verbrauch reduzieren kann. Auch die katalytische Ozon-Oxidation findet bei in- und ausl\u00e4ndischen Wissenschaftlern immer mehr Beachtung. Die Katalysatoren, die bei der katalytischen Ozonoxidation verwendet werden, sind haupts\u00e4chlich \u00dcbergangsmetalloxide und Aktivkohle, von denen Aktivkohle wegen ihres niedrigen Preises, ihrer starken Adsorption, ihrer hohen katalytischen Aktivit\u00e4t und ihrer guten Stabilit\u00e4t in katalytischen Ozonoxidationssystemen weit verbreitet ist.<\/p>\n 3. Ultraschall-Oxidationsverfahren<\/strong><\/p>\n Ultraschall-Oxidations-Methode ist die Verwendung von Frequenzbereich von 16kHz-1MHz Ultraschall-Strahlung L\u00f6sung, so dass die L\u00f6sung produziert Ultraschall Kavitation, die Bildung von lokalen hohen Temperatur und hohem Druck in der L\u00f6sung und die Erzeugung von lokalen hohen Konzentration von Oxiden - OH und H2O2 kann in \u00fcberkritischem Wasser, schnellen Abbau von organischen Schadstoffen gebildet werden. Ultraschall-Oxidation Methode kombiniert die Eigenschaften von freien Radikalen Oxidation, Verbrennung, \u00fcberkritischen Wasser Oxidation und anderen Wasseraufbereitungstechnologien, Abbau Bedingungen sind mild, hohe Effizienz, breite Palette von Anwendungen, keine sekund\u00e4re Verschmutzung, ist eine sehr vielversprechende Entwicklung Potenzial und die Aussichten f\u00fcr die Anwendung von sauberem Wasser Behandlungstechnologie.<\/p>\n Ultraschall-Abbau von organischen Stoffen ist vor allem in der Kavitation Wirkung, organische Stoffe durch hohe Temperatur Zersetzung oder freie Radikale Reaktion zwei Kurse. In der Ultraschall-Kavitation, die durch die lokale Hochtemperatur, Hochdruck-Umgebung, Wasser zersetzt wird, um -OH-Radikale, zus\u00e4tzlich zu den in der L\u00f6sung von Luft (N2 und O2) kann auch durch freie Radikale Spaltung Reaktion freie Radikale erzeugt werden aufgel\u00f6st. Diese freien Radikale k\u00f6nnen auch weiter den Bruch von organischen Molek\u00fclen, die \u00dcbertragung von freien Radikalen und Redoxreaktionen ausl\u00f6sen.<\/p>\n Die Ultraschall-Oxidationstechnologie kann bestimmte organische Schadstoffe im Wasser entfernen, aber ihre individuellen Behandlungskosten sind hoch, und der Behandlungseffekt bei hydrophilen und schwer verfl\u00fcchtigbaren organischen Stoffen ist schlecht, und die Entfernung von TOC ist unvollst\u00e4ndig, so dass sie oft in Verbindung mit anderen fortschrittlichen Oxidationstechnologien eingesetzt wird, um die Behandlungskosten zu senken und den Behandlungseffekt zu verbessern. Wenn Ultraschall in Verbindung mit anderen katalytischen Technologien eingesetzt wird, kann die durch Ultraschall verursachte intensive Turbulenz den Fest-Fl\u00fcssig-Massentransfer zwischen den Schadstoffen und dem festen Katalysator verst\u00e4rken, die Katalysatoroberfl\u00e4che kontinuierlich reinigen und die Katalysatoraktivit\u00e4t aufrechterhalten. Zu den kombinierten Oxidationstechnologien, die auf der Ultraschalltechnologie beruhen, geh\u00f6ren die Ultraschall\/H2O2- oder O3-Oxidation, die Ultraschall-Fenton-Oxidation, die Ultraschall\/photokatalytische Oxidation, die Ultraschall\/Nassoxidation und so weiter. Ren Baixiang verwendet Ultraschall-Fenton Reagenz gemeinsame Behandlung von Farbstoff Abwasser, Farbstoff Abwasser COD Entfernung Rate von 91,8%, und Chen et al. festgestellt, dass in der synergistischen Reaktion von Ultraschall und Fenton, mit \u03b1-Fe2O3 4A Zeolith geladen kann die Wirkung von Ultraschall Kavitation zu st\u00e4rken, und hat die Eigenschaften der kleinen Eisen-Ionen-Aufl\u00f6sung, hohe Stabilit\u00e4t der Reaktion und lange Lebensdauer.<\/p>\n 4. Photokatalytische Oxidation<\/strong><\/p>\n Photokatalytische Oxidation Methode ist durch das Oxidationsmittel im Licht der Anregung und Katalysator katalytische Wirkung von -OH Oxidation Zersetzung von organischen Stoffen. Im Vergleich zu den traditionellen Behandlungsmethoden wie Adsorption, Koagulation, Belebtschlamm, physikalische Methode, chemische Methode usw. hat die photokatalytische Oxidation zum Abbau organischer Schadstoffe im Wasser die herausragenden Vorteile des geringen Energieverbrauchs, der einfachen Bedienung, der milden Reaktionsbedingungen und der Verringerung der Sekund\u00e4rverschmutzung, was von den Menschen zunehmend gesch\u00e4tzt wird. Die in der photokatalytischen Oxidationstechnologie verwendeten Katalysatoren sind TiO2, ZnO, WO3, CdS, ZnS, SnO2 und Fe3O4. Eine Vielzahl von Experimenten hat bewiesen, dass die photokatalytische Reaktion mit TiO2 eine starke F\u00e4higkeit zur Behandlung von Industrieabw\u00e4ssern besitzt.<\/p>\n Bei der fr\u00fchen photokatalytischen Oxidationsmethode wird TiO2-Pulver als Katalysator verwendet, der die Nachteile des Katalysatorverlusts, der schwierigen R\u00fcckgewinnung und der hohen Kosten hat, was die praktische Anwendung dieser Technologie einschr\u00e4nkt.<\/p>\n Die Immobilisierung von TiO2 ist zum Schwerpunkt der photokatalytischen Forschung geworden, und Wissenschaftler haben begonnen, den Ersatz von TiO2-Pulver durch einen TiO2-Film oder einen Verbundkatalysatorfilm zu untersuchen. Liu Lei et al. immobilisierten TiO2-Nanopartikel auf einer Glasoberfl\u00e4che f\u00fcr den photokatalytischen Abbau von Essigs\u00e4ure, und Dong Junming et al. spr\u00fchten TiO2\/GeO2-Verbundsol auf Aluminiumblech, um einen Verbundfilm f\u00fcr den photokatalytischen Abbau von mit Ozon behandelten blauen Reaktivfarbstoffen herzustellen, und beide erzielten bessere Abbaueffekte. Dar\u00fcber hinaus kann der photokatalytische Membranreaktor, der die photokatalytische Technologie mit der Membrantrenntechnologie verbindet, den suspendierten Katalysator wirksam zur\u00fcckhalten, was eine neue Idee f\u00fcr die Abtrennung und R\u00fcckgewinnung des Katalysators verbessert.<\/p>\n 5. Nassoxidationsverfahren<\/strong><\/p>\n Bei der Nassoxidation werden organische Stoffe im Abwasser unter hoher Temperatur und hohem Druck mit Hilfe von Oxidationsmitteln zu Kohlendioxid und Wasser oxidiert, um so die Schadstoffe zu entfernen. Die Nassoxidationsmethode wurde urspr\u00fcnglich von F.J. Zimmermann aus den Vereinigten Staaten im Jahr 1958 vorgeschlagen und f\u00fcr Papierschwarzlauge verwendet. In der Folgezeit wurde das Oxidationsverfahren rasch weiterentwickelt und der Anwendungsbereich von der R\u00fcckgewinnung n\u00fctzlicher Chemikalien und Energie auf die Behandlung von giftigen und gef\u00e4hrlichen Abf\u00e4llen ausgeweitet.<\/p>\n Wet Oxidation Methode ist in der Regel in der hohen Temperatur (150 ~ 350 \u2103) hohen Druck (0,5 ~ 20MPa) Betriebsbedingungen, in der fl\u00fcssigen Phase, mit Sauerstoff oder Luft als Oxidationsmittel, Oxidation von Wasser in den gel\u00f6sten Zustand oder suspendierten Zustand von organischen Stoffen oder reduzierten Zustand der anorganischen Stoffe, gibt es in der Regel zwei Schritte: \u2460 Sauerstoff in der Luft aus der Gasphase in die fl\u00fcssige Phase des Stoffaustauschprozesses; \u2461 gel\u00f6ster Sauerstoff und das Substrat der chemischen Reaktion zwischen.<\/p>\n Die Nassoxidationsmethode hat in der praktischen Anwendung noch einige Einschr\u00e4nkungen:<\/strong><\/p>\n 1) Nassoxidation ist in der Regel erforderlich, um bei hohen Temperaturen und hohem Druck durchgef\u00fchrt werden, die Zwischenprodukte sind oft organische S\u00e4uren, so dass die Ausr\u00fcstung und Materialien Anforderungen sind relativ hoch, muss resistent gegen hohe Temperaturen, hohem Druck und Korrosionsbest\u00e4ndigkeit, so dass die Ausr\u00fcstung Kosten ist gro\u00df, das System der einmaligen Investition ist hoch;<\/p>\n 2) Aufgrund der nassen Oxidation Reaktion muss bei hoher Temperatur und hohem Druck Bedingungen aufrechterhalten werden, ist es nur geeignet f\u00fcr kleine Str\u00f6mung von hoher Konzentration der Abwasserbehandlung, f\u00fcr niedrige Konzentration von gro\u00dfen Mengen von Abwasser ist sehr unwirtschaftlich;<\/p>\n 3) Selbst bei einer sehr hohen Temperatur ist die Entfernung bestimmter organischer Stoffe wie PCB und kleiner Molek\u00fcle von Carbons\u00e4uren nicht ideal, und es ist schwierig, eine vollst\u00e4ndige Oxidation zu erreichen;<\/p>\n 4) Bei der Nassoxidation k\u00f6nnen mehr toxische Zwischenprodukte entstehen. Die katalytische Nassoxidationsmethode, die auf der Grundlage der Nassoxidationsmethode entwickelt wurde, hat sich zu einem Hotspot in der Erforschung der Nassoxidationsmethode entwickelt, indem Katalysatoren hinzugef\u00fcgt werden, um die Oxidationskapazit\u00e4t der Technologie zu verbessern, die Reaktionstemperatur und den Druck zu senken und somit die Investitions- und Betriebskosten zu senken und den Anwendungsbereich der Technologie zu erweitern. Bei der katalytischen Nassoxidation werden in der Regel Fe, Cu, Mn, Co, Ni, Bi, Pt und andere Metallelemente oder eine Kombination mehrerer Elemente als Katalysatoren verwendet.<\/p>\n 6. Oxidationsverfahren mit \u00fcberkritischem Wasser<\/strong><\/p>\n Um vollst\u00e4ndig zu entfernen einige der nassen Oxidation Methode ist schwierig, die organische Substanz zu entfernen, die Studie des Abfalls Fl\u00fcssigkeitstemperatur auf die kritische Temperatur von Wasser \u00fcber die Verwendung von \u00fcberkritischem Wasser, um den Reaktionsprozess der guten Eigenschaften der \u00fcberkritischen Wasser Oxidation Methode zu beschleunigen. \u00dcberkritische Oxidation Technologie ist eine neue Art der Oxidation Technologie, die vollst\u00e4ndig zerst\u00f6ren kann die Struktur der organischen Materie von amerikanischen Gelehrten Modell in der Mitte der 80er Jahre vorgeschlagen. Sein Prinzip ist im Zustand des \u00fcberkritischen Wassers in das Abwasser in der organischen Substanz mit dem Oxidationsmittel schnell in Wasser, Kohlendioxid und andere einfache harmlose kleine molekulare Verbindungen zersetzt enthalten.<\/p>\n In den Prozess der \u00fcberkritischen Wasser Oxidation, weil \u00fcberkritische Wasser ist ein hervorragendes L\u00f6sungsmittel f\u00fcr organische Stoffe von Sauerstoff, so dass die Oxidation von organischen Stoffen kann in der sauerstoffreichen homogenen Phase durchgef\u00fchrt werden, wird die Reaktion nicht durch die \u00dcbertragung von Interphase begrenzt werden. Gleichzeitig beschleunigt die hohe Reaktionstemperatur die Reaktion.<\/p>\n Die katalytische superkritische Wasseroxidationstechnologie, die auf der Grundlage der superkritischen Wasseroxidationsmethode entwickelt wurde, hat eine st\u00e4rkere Abbaubarkeit und eine niedrigere Reaktionstemperatur und einen niedrigeren Druck. Die bei der katalytischen \u00fcberkritischen Wasseroxidationstechnologie h\u00e4ufig verwendeten Katalysatoren sind MnO2, CuO, TiO2, CeO2, Al2O3, Pt und verschiedene andere Substanzen in der Zusammensetzung der Verbundkatalysatoren, wie Cr2O3\/A12O3, CuO\/A12O3, MnO2\/CeO2 und so weiter.<\/p>\n Die \u00fcberkritische Wasseroxidation ist eine aufstrebende und vielversprechende Technologie zur Abwasserbehandlung. Nach mehr als 20 Jahren der Entwicklung hat die Methode gro\u00dfe Fortschritte gemacht, aber es gibt immer noch einige Probleme, wie zum Beispiel: hohe Anforderungen an die Ausr\u00fcstung und den Prozess, gro\u00dfe einmalige Investitionen; Korrosion der Ausr\u00fcstung und Probleme mit Salzablagerungen wurden nicht vollst\u00e4ndig gel\u00f6st; der Reaktionsmechanismus muss weiter erforscht werden. Diese Probleme haben die Entwicklung der Oxidationstechnologie mit \u00fcberkritischem Wasser behindert. Die \u00fcberkritische Wasseroxidationstechnologie hat sich jedoch bei der Behandlung von Industrieabw\u00e4ssern bew\u00e4hrt, und wir glauben, dass diese Methode mit dem kontinuierlichen Fortschritt von Wissenschaft und Technik eine breite Anwendung finden wird.<\/p>\n <\/p>\n