4·光电催化氧化法（EAPCO）
光电催化氧化技术（EAPCO）是一种电化学辅助的光催化氧化技术，以光催化剂作为阳极，通过外加阳极偏压使光激发产生的电子通过外电路流向阴极，有效促进光生电子与空穴分离，使体系中有更多的空穴存在，从而生成更多的羟基自由基（·OH），提高光量子的效率，达到提高光催化效率的目的。安太成等[24]在TiO2光催化剂和电催化剂同时存在的条件下，将三相电极技术与光催化技术结合，构成了一种很具特色的多相三维电极电助光催化体系，在通电的情况下填入电解池中的电催化剂被诱导成为复极性粒子电极，使得阴阳极的反应不但在主电极上进行。还分别在粒子电极的两端进行，对亚甲基蓝的降解表明，在光电催化体系中亚甲基蓝的脱色率与COD去除率分别为95%和87%，而单独电催化体系分别为78%和68%，单独光催化体系分别为89%和71%。郑保战等[25]采用传统的溶胶—凝胶法以导电玻璃为载体制备了二氧化钛薄膜作为光催化剂，在光、电、化学的协同作用下，考察了催化剂对模拟工业废水的光催化降解能力。研究结果表明，此方法制备的二氧化钛薄膜在光、电、化学等方法的协同作用下可以有效地降解模拟废水中的有机染料—甲基紫。李明玉等[26]设计研制出了新型光-电-化学催化集成反应器.在紫外光和外加电场的作用下，对酸性大红3R进行光电催化降解脱色，实现了在阳、阴两极同时对染料进行降解脱色处理，达到了“双极双效”的目的。实验表明，当用0.02 mol/L硫酸钠为支持电解质、初始pH=3和阴极电位－Ec=0.66V的条件下，阴极槽和阳极槽对30 mg/L酸性大红3R溶液的脱色降解率分别达到92%和60%，与双极单效的光电催化相比，效率显著提高。事实证明，光电催化技术是一种比光催化更为有效的降解有机污染物的技术。但是目前对电助光催化技术的研究主要集中在对电化学辅助作用的验证上，对该过程的影响因素，半导体电极的电化学测定和分析，高活性、高稳定性光催化剂的制备、电助光催化过程机理的深入研究，以及开发实用性的固定膜式反应器是今后研究工作的方向。
5·催化超临界水氧化法（CSCWO）
超临界水氧化法（SCWO）是一种新型的水处理技术。它是利用超临界水（tc=374.4℃，Pc=22.05MPa）对有机物的良好溶解性（甚至于可以任意比例与SCW混合），使99%以上的有机物被降解。它是一种在不产生有害副产物情况下，彻底有效降解废物的好方法[27]。为了加快反应速度，减少反应时间，降低反应温度，将适宜的催化剂引入SCWO，开发了超临界水催化氧化技术（CSCWO）。该技术的关键是研制耐高温、高活性、高稳定性的催化剂。一般应用的催化剂主要有贵金属、过渡金属、稀土金属及其氧化物、复合氧化物和盐类。SCWO所用氧化剂主要有空气、O2、H2O2、KMnO4及KMnO4+O2等。
经过20多年的研究，超临界水催化氧化已成功用于有毒废水、难降解印染废水的处理。目前已有报道印染废水中含有的苯胺、硝基苯、邻苯二甲酸类等含有苯环、胺基、偶氮等基团的有毒有机污染物的催化超临界水处理文献。Savage等[28]以CuO为催化剂，对苯酚进行了超临界水氧化机理研究，表明催化剂提高了苯酚的转化率和二氧化碳的产量，催化剂的添加增大了苯酚自由基的生成速率，从而提高了苯酚的转化率。郭小华等[29]利用Mn2+为催化剂、H2O2为氧化剂进行了催化超临界水氧化偏二甲肼实验。结果表明，在超临界水中偏二甲肼能被有效去除。偏二甲肼的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长和Mn2+浓度增大而提高。当Mn2+浓度为30mg/L时，偏二甲肼的去除率与无催化剂时相比有了较大的提高。当处理条件为：30MPa、500℃、3.6s和Mn2+浓度为30mg/L时，COD去除率高达99.6%。葛红光等[30]以CuO/γ-Al2O3和MnO2/Al2O3为催化剂、H2O2为氧化剂，在一个连续流固定床反应器中进行了超临界水氧化对氨基苯酚实验。实验结果表明，CuO和MnO催化剂对于对氨基苯酚的氧化降解具有显著的促进作用对氨基苯酚的去除率随反应温度和压力的升高、停留时间的延长而提高，在24～26MPa和400～450℃条件下，数秒钟内COD去除率可达到99%以上，催化剂CuO/γ-Al2O3的催化效果优于MnO2/Al2O3。证明了催化超临界水氧化技术的高效性。
CSCWO技术能彻底矿化有机物，但它的处理过程还是存在一些技术难题，如高温、高压的苛刻反应条件，反应过程中对反应器的强腐蚀性、无机盐的堵塞问题及运行费用等问题都是阻碍超临界水氧化技术工业化的挑战性问题。目前，SCWO在美国、德国、瑞士、日本等国已有工业化的处理装置，且日处理能力可观。而SCWO在我国起步晚还处于实验阶段。为了克服SCWO的这些难题，目前的研究工作主要集中在催化剂的选择以及设备防腐蚀等方面。随着超临界水氧化技术研究的深入，催化剂和高温、高压条件下耐腐蚀新材料的开发以及工艺系统的优化设计，会使超临界水催化氧化技术的优势更加明显，它将成为未来污水处理技术的主流。
6·结语
随着社会经济的发展人们对环境问题越来越重视，废水排放标准要求也越来越严格。催化氧化法通过多种途径强化传统化学氧化法的处理效果，促进催化剂产生高活性的基团或离子发生链式反应，降解水中的有机污染物，使生物难降解的有机物彻底氧化分解成小分子而不造成二次污染。因此，随着催化剂制备技术的不断完善，新材料的研制开发，催化氧化法处理印染废水技术将会得到更加广泛的应用。
<<上一页[1][2][3]
相关信息 
推荐企业 推荐企业
推荐企业
您所在的位置：
