光催化氧化光催化氧化无机物和分解氧化有机物
由于光照半导体产生的空穴和电子具有很强的氧化和还原能力,能氧化有毒的无机物和降解大多数有机物,将它们最后分解、氧化成为C02、H20和简单的无机物,因此,利用太阳能光催化分解无机和有机物的方法受到重视。
光催化剂大多是用Ti02,因为它在水中稳定,它的价带的电位很正,光生空穴几乎可以氧化所有的有机基团,最后将它们完全分解,成为无害的物质.由于光催化分解水中有毒污染物的方法简便,又能避免通常化学方法处理水带来的二次污染问题,因此研究用太阳能作能源,光催化分解有害的废弃物质、处理水中污染物,净化水质的应用试验正在开展.据报望美国能源部所属桑迪亚国家实验室试验成功以太阳能动力的净化污染水的解毒处理系统,美国伯尔得公司太阳能研究所采用集束太阳能破坏水中有机污染物,效果较好.考虑到光激发半导体有较强的氧化能力,松永足提出用Ti02分散体系的杀菌方案,杀死酵母菌和大肠杆菌,川合用半导体粒子制各超纯水呻,这都是一些新的研究方向。
3生物酶
酶在污水处理中的范围很广泛,下面主要介绍过氧化酶在污水处理中的应用。
过氧化物酶是一种常见的酶,根据来源的不同,它又可分为植物过氧化物酶如辣根过氧化物酶、花生过氧化物酶和烟草过氧化物酶:动物过氧化物酶如微过氧化物酶,真菌过氧化物酶木质素过氧化物酶等,其中有关辣根过氧化物酶(HRP)的研究最为广泛.
与传统的物理化学过程相比,酶在废水处理中具有良好的优势:能处理难以降解的有机物:高浓度或低浓度废水都适用:操作时的pH、温度、盐度的范围很宽不会因生物物质的聚集而减慢处理速度:处理过程的控制简便易行;不易被生物毒性的物质所控制:具有固定化酶的反应器:抗冲击能力强。与直接利用微生物处理废水相比,酶催化反应具有以下优点:分解效率高:毒性小,易操作,微生物常常具有致病性,而酶对环境很友好,因为酶及其反应物在环境中极易进一步被生物降解:使用范围宽,酶可以在较宽的pH、温度及盐浓度范围内处理低浓度或较高浓度的污染物,而微生物一般仅适用于处理较低浓度的污染物。
酶的主要缺点是价格高,且易受各种因素(如盐的浓度、pH、有机溶剂等)的干扰性而失活。
结语
催化剂在污水中的处理中越来越普及,尤其是光催化剂的应用,作为一种新型催化剂,因其自身的优越性,为其在将来的发展中提供了很大的空间。不过应该在摸索中尽量避免其缺点带来的负面影响,使其达到更好的应用目的。
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