《環(huán)境工程中的高級(jí)氧化技術(shù)》是在2002年化學(xué)工業(yè)出版社環(huán)境科學(xué)與工程出版中心出版的圖書，作者是孫德智。

環(huán)境工程中的高級(jí)氧化技術(shù)

拼音題名

huan jing gong cheng zhong de gao ji yang hua ji shu

其它題名

并列題名

ISBN

7-5025-3733-3

責(zé)任者

孫德智主編

出版者

化學(xué)工業(yè)出版社環(huán)境科學(xué)與工程出版中心

出版地

北京

出版時(shí)間

2002

中圖分類號(hào)

X7

附注

摘要

本書共分九章，包括化學(xué)氧化、化學(xué)催化、濕式氧化、超臨界和亞臨界氧化、電催化氧化、光催化氧化、超聲氧化、微波技術(shù)和高級(jí)氧化聯(lián)合技術(shù)。

唯一標(biāo)識(shí)符 2100433B

環(huán)境工程中的高級(jí)氧化技術(shù)造價(jià)信息

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遠(yuǎn)程

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環(huán)境工程中的高級(jí)氧化技術(shù)簡(jiǎn)介常見問題

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環(huán)境工程中的高級(jí)氧化技術(shù)簡(jiǎn)介文獻(xiàn)

環(huán)境工程中的高級(jí)氧化技術(shù) 環(huán)境工程中的高級(jí)氧化技術(shù)

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環(huán)境工程中的高級(jí)氧化技術(shù)

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水環(huán)境中PPCPs的臭氧氧化和高級(jí)氧化技術(shù) 水環(huán)境中PPCPs的臭氧氧化和高級(jí)氧化技術(shù)

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評(píng)分： 4.6

藥物和個(gè)人護(hù)理用品(PPCPs)是最近十年引起關(guān)注的一類新型有機(jī)微量污染物,其對(duì)人類健康和生態(tài)環(huán)境安全的影響受到了越來(lái)越多的關(guān)注。傳統(tǒng)的給水處理和污水處理工藝都不能有效去除水中的PPCPs,因此有必要采用臭氧氧化、高級(jí)氧化等工藝進(jìn)行深度處理。臭氧是選擇性氧化劑,其與PPCPs的反應(yīng)受PPCPs的基團(tuán)電子特性和溶液pH的影響;高級(jí)氧化技術(shù)產(chǎn)生的羥基自由基.OH氧化能力強(qiáng),與PPCPs的反應(yīng)沒有選擇性,主要包括O3/H2O2、UV/H2O2、UV/TiO2、芬頓和光芬頓氧化等。這些深度處理工藝的采用受一些因素的限制,同種工藝或不同工藝的組合能達(dá)到更高的去除效率。

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本書共7章：第1章主要介紹高級(jí)氧化技術(shù)，第2章論述了過硫酸鹽高級(jí)氧化技術(shù)，第3章介紹了過硫酸鹽高級(jí)氧化技術(shù)深度處理焦化廢水，第4章介紹了磁性Fe3O4激活PS同時(shí)去除微污染水中的苯酚和磷酸鹽，第5章介紹了過硫酸鹽氧化技術(shù)在污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸技術(shù)中的應(yīng)用，第6章介紹了過硫酸鹽氧化技術(shù)在污泥脫水中的應(yīng)用，第7章對(duì)文中主要結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并介紹了過硫酸鹽氧化技術(shù)存在的問題及展望。

本書具有較強(qiáng)的技術(shù)性、針對(duì)性和參考價(jià)值，可供廢水處理、污泥處理處置等領(lǐng)域的工程技術(shù)人員、科研人員和管理人員參考，也可供高等學(xué)校環(huán)境工程、市政工程及相關(guān)專業(yè)師生參閱。

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第1章概述1

1.1高級(jí)氧化技術(shù)特點(diǎn)1

1.2傳統(tǒng)的高級(jí)氧化技術(shù)1

1.2.1Fenton氧化技術(shù)2

1.2.2光催化氧化技術(shù)2

1.2.3臭氧氧化技術(shù)3

1.2.4電化學(xué)氧化技術(shù)3

1.2.5超聲氧化法4

1.2.6傳統(tǒng)的高級(jí)氧化技術(shù)在污水處理方面的應(yīng)用4

1.3基于過硫酸鹽的高級(jí)氧化技術(shù)5

1.3.1·SO-4的特點(diǎn)5

1.3.2高級(jí)氧化技術(shù)在廢水處理中應(yīng)用6

參考文獻(xiàn)7

第2章過硫酸鹽高級(jí)氧化技術(shù)9

2.1過硫酸鹽的性質(zhì)9

2.2過硫酸鹽氧化技術(shù)原理10

2.3過硫酸鹽的活化技術(shù)及應(yīng)用10

2.3.1熱活化11

2.3.2光活化12

2.3.3堿活化13

2.3.4過渡金屬及氧化物活化14

2.3.5活性炭活化16

2.3.6復(fù)合活化方式17

2.3.7其他活化方法18

參考文獻(xiàn)18

第3章過硫酸鹽高級(jí)氧化技術(shù)深度處理焦化廢水22

3.1焦化廢水的處理現(xiàn)狀22

3.1.1焦化廢水的來(lái)源22

3.1.2焦化廢水特性及危害22

3.1.3焦化廢水的處理技術(shù)24

3.2UV激活PS氧化法深度處理焦化廢水28

3.2.1實(shí)驗(yàn)裝置28

3.2.2光照強(qiáng)度的影響28

3.2.3S2O2-8濃度的影響30

3.2.4初始pH值的影響32

3.3粉末活性炭激活PS氧化法深度處理焦化廢水32

3.3.1過硫酸鹽的降解32

3.3.2活性炭吸附焦化廢水生物處理出水36

3.3.3活性炭激活PS氧化法處理焦化廢水生物處理出水42

3.3.4響應(yīng)面法的應(yīng)用47

3.3.5不同體系處理焦化廢水生物處理出水的對(duì)比50

3.3.6活性炭表面性質(zhì)的表征分析52

3.3.7焦化廢水生物處理出水處理前后有機(jī)物組分分析53

3.4顆?；钚蕴考せ頟MS氧化法深度處理焦化廢水57

3.4.1不同影響因素對(duì)處理效果的影響57

3.4.2PMS的降解研究66

3.4.3GAC的重復(fù)利用研究68

3.4.4顆?；钚蕴勘砻嫘再|(zhì)的表征分析71

3.4.5焦化廢水生化出水處理前后有機(jī)物組分分析73

3.4.6GAC催化H2O2、PS和PMS氧化法處理焦化廢水生化出水的對(duì)比74

3.4.7GAC催化PMS氧化法處理焦化廢水生化出水的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)76

3.5Fe2 /PS氧化法耦合活性炭吸附深度處理焦化廢水80

3.5.1Fe2 /PS體系處理焦化廢水生化出水80

3.5.2活性炭吸附Fe2 /PS體系出水85

3.5.3三維熒光光譜分析88

參考文獻(xiàn)89

第4章磁性Fe3O4激活PS同時(shí)去除微污染水中的苯酚和磷酸鹽95

4.1微污染水中的主要污染物及其危害95

4.1.1微污染水中的酚類物質(zhì)及其危害95

4.1.2微污染水中磷酸鹽及其危害96

4.2磁性Fe3O4活化過硫酸鹽技術(shù)96

4.3磁性Fe3O4激活PS氧化法去除苯酚的研究97

4.3.1磁性Fe3O4的表征97

4.3.2磁性Fe3O4激活PS去除苯酚的影響因素98

4.4磷酸鹽的去除和可能的反應(yīng)機(jī)理101

4.5磁性Fe3O4激活PS氧化法同時(shí)去除苯酚和磷酸鹽104

4.5.1磷酸鹽濃度對(duì)苯酚降解的影響104

4.5.2腐殖酸和無(wú)機(jī)陰離子對(duì)苯酚和磷酸鹽同時(shí)去除的影響105

4.5.3磁性Fe3O4的重復(fù)使用性能109

4.5.4磁性Fe3O4激活PS氧化法同時(shí)去除苯酚和磷酸鹽的反應(yīng)機(jī)理分析111

參考文獻(xiàn)116

第5章過硫酸鹽氧化技術(shù)在污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸技術(shù)中的應(yīng)用119

5.1污泥處理概述119

5.1.1污泥處理的必要性119

5.1.2污泥處理的發(fā)展趨勢(shì)119

5.1.3污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸獲取碳源的意義120

5.2污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸技術(shù)120

5.2.1污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸機(jī)理120

5.2.2污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的影響因素123

5.2.3提高污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸的方法127

5.3污水廠污泥生化產(chǎn)酸勢(shì)的測(cè)定130

5.3.1CHCl3濃度對(duì)測(cè)定污泥BAP的影響130

5.3.2接種厭氧污泥對(duì)測(cè)定污泥BAP的影響131

5.3.3溫度對(duì)測(cè)定污泥BAP的影響132

5.3.4初始pH值對(duì)測(cè)定污泥BAP的影響133

5.3.5最佳條件下測(cè)定不同污泥的BAP的實(shí)驗(yàn)134

5.4過硫酸鉀對(duì)剩余污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸過程的影響135

5.4.1不同濃度的K2S2O8對(duì)揮發(fā)酸產(chǎn)量的影響135

5.4.2K2S2O8對(duì)厭氧發(fā)酵中SCFAs組分的影響136

5.4.3K2S2O8對(duì)污泥溶解過程的影響137

5.4.4K2S2O8對(duì)溶解性多糖和蛋白質(zhì)的影響138

5.4.5K2S2O8對(duì)厭氧發(fā)酵過程中NH 4-N及PO3-4-P釋放的影響139

5.4.6K2S2O8對(duì)厭氧發(fā)酵過程中甲烷產(chǎn)量的影響140

5.4.7K2S2O8對(duì)厭氧發(fā)酵過程中污泥有機(jī)質(zhì)減少率的影響141

5.4.8K2S2O8對(duì)厭氧發(fā)酵過程中污泥脫水性能的影響142

5.5過硫酸氫鉀復(fù)合鹽協(xié)同剩余污泥堿性發(fā)酵強(qiáng)化產(chǎn)酸技術(shù)143

5.5.1PMS濃度對(duì)剩余污泥堿性發(fā)酵產(chǎn)酸過程的影響143

5.5.2PMS協(xié)同剩余污泥堿性發(fā)酵強(qiáng)化產(chǎn)酸的機(jī)理研究148

5.5.3PMS協(xié)同堿性發(fā)酵對(duì)剩余污泥脫水性能的影響154

5.5.4PMS協(xié)同堿性發(fā)酵體系微生物群落分析155

參考文獻(xiàn)162

第6章過硫酸鹽氧化技術(shù)在污泥脫水中的應(yīng)用168

6.1污泥脫水基本原理168

6.1.1污泥中水分分布168

6.1.2污泥脫水原理及衡量指標(biāo)169

6.2影響污泥脫水的因素169

6.2.1污泥胞外聚合物169

6.2.2粒徑分布170

6.2.3Zeta電位170

6.2.4黏度171

6.2.5其他影響因素171

6.3污泥調(diào)理方法171

6.3.1物理調(diào)理171

6.3.2化學(xué)調(diào)理172

6.3.3微生物調(diào)理172

6.3.4聯(lián)合調(diào)理172

6.4Fe2 激活PMS氧化法對(duì)污泥脫水性能的影響173

6.4.1Fe2 /PMS摩爾比的影響173

6.4.2PMS投加量的影響174

6.4.3pH值的影響175

6.4.4Fe2 的投加方式的影響176

6.4.5溫度的影響176

6.4.6EPS的三維熒光光譜分析177

6.5Fe2 激活PS氧化法與CPAM聯(lián)合調(diào)理對(duì)污泥脫水性能的影響178

6.5.1Fe2 激活PS氧化法對(duì)污泥脫水性能的影響179

6.5.2Fe2 激活PS氧化法與CPAM聯(lián)合調(diào)理的效果184

6.5.3CPAM投加量對(duì)兩種方法聯(lián)合調(diào)理污泥的影響186

6.5.4兩種方法聯(lián)合作用的機(jī)理186

6.5.5不同方法調(diào)理時(shí)電鏡觀察188

參考文獻(xiàn)190

第7章結(jié)論及展望193

7.1結(jié)論193

7.2展望197

7.2.1存在問題197

7.2.2過硫酸鹽氧化技術(shù)展望198

參考文獻(xiàn)199 2100433B

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隨著工業(yè)的高速發(fā)展，進(jìn)入水體的化學(xué)合成有機(jī)物的數(shù)量種類急劇增加，造成水資源的嚴(yán)重污染，已經(jīng)威脅到了人類的生存與發(fā)展。處理有機(jī)廢水最經(jīng)濟(jì)的是生物處理方法，然而對(duì)于那些有毒且難生物降解的有機(jī)化合物，往往不能采用生物降解的方法去處理，而不得不考慮用其他方法了。包括有混凝、沉淀、氣浮、高級(jí)氧化技術(shù)(AOT)等。下面主要談?wù)劯呒?jí)氧化技術(shù)。近年來(lái)，氧化技術(shù)處理廢水的研究取得了顯著進(jìn)展。廢水的氧化技術(shù)主要是運(yùn)用超臨界水氧化、光催化氧化、無(wú)毒藥荊催化氧化、電化學(xué)氧化、化學(xué)氧化與生物氧化相結(jié)合等手段處理廢水的技術(shù)。

1、無(wú)毒藥劑催化氧化技術(shù) 采用無(wú)毒藥劑催化氧化處理有機(jī)廢水，尤其是處理有毒有害、難于生物降解的有機(jī)污染物，是當(dāng)前水處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)課題。 活性嵌可作為廢水催化氧化反應(yīng)的催化劑。與Fenton試劑法相比，COD去除率提高了1.75倍。還可利用金屬氧化物為催化劑，來(lái)提高臭氧的利用效率和氧化能力。

2、光催化氧化技術(shù) 光氧化最常用的催化劑是 TiO2、H2O2-草酸鐵等無(wú)機(jī)試劑。通常的懸浮相TiO2光催化氧化法存在著催化劑易失活、易凝聚和難分離等固有弊端。將TiO2負(fù)載在海沙上，作為光氧化反應(yīng)的催化劑克服了上述缺點(diǎn)。還可將TiO2粉末固定在泡沫鎳上的光催化固定技術(shù)，降解廢水中的磺基水楊酸。利用TiO2催化降解有機(jī)物時(shí)，可利用太陽(yáng)能來(lái)代替UV光源。

3、電化學(xué)氧化技術(shù) 近年來(lái)電化學(xué)水處理法得到了改進(jìn)，在傳統(tǒng)電化學(xué)法的基礎(chǔ)上增加了氧化、催化氧化或光催化氧化作用，有效地突破了微電解技術(shù)的局限，展示了電化學(xué)水處理技術(shù)的綠色特點(diǎn)。利用光透電極和納米結(jié)構(gòu)TiO2作為工作電極和光催化劑，采用光電催化法對(duì)水中染料進(jìn)行電解，發(fā)現(xiàn)與光致分解、光催化降解相比，光電催化降解對(duì)三種染料一品紅、鉻藍(lán)K、鉻黑T溶液的降解效果最好。采用高壓脈沖放電降解法去除水中苯乙酮的研究也取得了較好的效果。 液電脈沖處理水中苯乙酮過程中，在通入O2時(shí)，經(jīng)30min放電處理，苯乙酮降解率可達(dá)92%。液電脈沖等離子降解法涉及等離子物理、等離子化學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、生物、電工、環(huán)境保護(hù)等學(xué)科間的交叉，這種降解法具備了光化學(xué)氧化、高溫?zé)峤到?、超臨界水氧化以及液電空化降解等多種水處理法的綜合效應(yīng)。

4、超臨界水氧化技術(shù)(SCWO) SCWO是對(duì)濕式氧化處理難降解有機(jī)廢水技術(shù)的改進(jìn)，是近年來(lái)興起的綠色水處理技術(shù)。超臨界水(T>617.5K，P>22.05MPa)具有常態(tài)水所沒有的特性。其溶解性強(qiáng)，擴(kuò)散系數(shù)大，傳質(zhì)速度快，可作為超臨界水氧化有毒有害有機(jī)物的反應(yīng)介質(zhì)。有機(jī)物、空氣或氧氣和水在25Mt a和673K以上的溫度可完全互溶。 體系呈均相混臺(tái)狀態(tài)，在較短的反應(yīng)停留時(shí)問內(nèi)，99.99 %以上的有機(jī)物可被迅速氧化成CO-NHO和其他小分子物質(zhì)。該法用于有毒有害、難生物降解的有機(jī)廢水的處理尤其有效。氧化產(chǎn)物清潔且無(wú)需后續(xù)處理，符合全封閉處理要求。純凈水設(shè)備在較低的有機(jī)物含量下，可實(shí)現(xiàn)自熱然啟動(dòng)，運(yùn)行后無(wú)需外界供熱。 因反應(yīng)物混合均勻且反應(yīng)溫度高，反應(yīng)速度大幅加快，故水的停留時(shí)間較短，所需反應(yīng)器體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

水處理技術(shù)的概述

這促使環(huán)境科學(xué)家和環(huán)保工程師積極開發(fā)和應(yīng)用水處理技術(shù)、水處理技術(shù)的開發(fā)，正在有力推動(dòng)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科的發(fā)展，它是開展環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科創(chuàng)新研究的一條源泉之路，對(duì)于人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

膜分離技術(shù) 膜分離技術(shù)是近二、三十年內(nèi)發(fā)展起來(lái)的。與常規(guī)分離方法相比，膜分離過程具有能耗低、單級(jí)分離效率高、工藝簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境等特點(diǎn)，在廢水處理中可實(shí)現(xiàn)水的閉路循環(huán)，除污的同時(shí)變廢為寶，是符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的綠色技術(shù)。膜分離技術(shù)主要包括微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)反滲透(RO)和電滲析等。近年來(lái)這些技術(shù)在水處理的應(yīng)用愈來(lái)愈顯示生命力。 世界上每天約有500萬(wàn)m 的水通過膜分離處理為了適應(yīng)水處理的需要，膜材料的性能逐步得以改進(jìn)采用無(wú)毒無(wú)害、可生物降解的材料制備超濾膜。 NF膜在水的軟化方面顯示了其它技術(shù)無(wú)可比擬的優(yōu)越性，NF90膜在海島飲用水制備中可有效地去除對(duì)人體健康不利的Ca2+、Mg2+等硬度。在較低的操作壓力(<1.0MPa)下，總脫鹽率≥8l%，產(chǎn)水量可達(dá)144t/d，淡化水符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。 電滲析作為綠色水處理技術(shù)近年來(lái)研究較多。有人采用改性異向膜電滲析法處理化纖廠粘膠單絲淋洗廢水(去酸水)，在工藝上實(shí)現(xiàn)了污水閉路循環(huán)，消除了H2SO4和Zn的污染，并把溶解固體濃縮到190g/L，再進(jìn)行多效蒸發(fā)來(lái)回收多余的Na2SO4。濃縮的H2SO4和ZnSO4溶液則返回凝固浴再用，淡化水中的總?cè)芙夤腆w(TDS)下降到0.7g/L以下，因無(wú)硬度，故可作洗滌用水。 膜分離技術(shù)正在成為水處理研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)，其在水的回用方面起著難以替代的作用。將膜分離技術(shù)與綠色氧化技術(shù)、生物處理技術(shù)聯(lián)合，用于廢水的處理及回用是一個(gè)頗有前途的研究與應(yīng)用方向。

污水的濕地處理工藝

污水經(jīng)過土壤滲漏，植物吸收，特別與地表根墊層及節(jié)根部微生物相接觸后，軟化水設(shè)備滲入凈化溝內(nèi)。這一過程使污水在耐水性植物、微生物及土壤聯(lián)合作用下，通過物理、化學(xué)、物理-化學(xué)及生物反應(yīng)使污水得以凈化，其作用機(jī)理為：

異養(yǎng)菌+有機(jī)質(zhì)+DO→CO2+NH3+H2O

污水中污染物質(zhì)的凈化機(jī)理為：

BOD的去除：BOD去除機(jī)理包括過濾、吸附和生物氧化作用，其主要氧源是大氣復(fù)氧和水生維管束植物。

SS的去除：沉淀、過濾、吸附作用。

氮的去除：反硝化作用，揮發(fā)和作物吸收。

磷的去除：作物的吸收和土壤的吸附固定。

病原體的去除：吸附作用、過濾作用、生物吞噬及其它不利于病原體生存的條件。

另外，由于凈水溝是泥壩溝，溝邊生有雜草，所以在溝水接近出水泵房處，設(shè)立2～3處攔草網(wǎng)，以保證出水水質(zhì)。

進(jìn)入凈水溝處理后的水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，排入小海生態(tài)塘進(jìn)行進(jìn)一步穩(wěn)定利用。排水泵房處，由于水源穩(wěn)定，可進(jìn)行集中抽水，一般每天啟動(dòng)3臺(tái)泵抽水6～8h即可滿足要求。另外，由于出水中有大量的微生物，所以集水井要求容積盡可能大，并采用周邊進(jìn)水方式。同時(shí)要在集水井內(nèi)水泵喇叭口以上設(shè)置2～3層鐵絲網(wǎng)，減少水流的沖擊，以此消除產(chǎn)生生物泡沫的可能。

與傳統(tǒng)的水處理方法相比，高級(jí)氧化法處理難降解有機(jī)廢水具有高效、快速、徹底的優(yōu)點(diǎn)而有著廣闊的應(yīng)用前景。除以上技術(shù)外還有電子輻射法、微波處理法、強(qiáng)電場(chǎng)電離放電方法以及多種高級(jí)氧化技術(shù)之間、高級(jí)氧化技術(shù)和非高級(jí)氧化之間聯(lián)合處理等技術(shù)。

來(lái)源：涼生孤夢(mèng)

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