A fejlett oxidációs technológia, más néven mélyoxidációs technológia, elektromosság, fénybesugárzás, katalizátorok használatán alapul, és néha oxidálószerekkel kombinálva rendkívül aktív szabad gyököket (például HO•) hoz létre a reakcióban, majd hozzáadással. , szubsztitúció, elektrontranszfer, kötésszakadás stb. szabad gyökök és szerves vegyületek között, a vízben lévő makromolekuláris tűzálló szerves anyag oxidálódik és alacsony toxikus vagy nem mérgező kis molekulákká bomlik, sőt közvetlenül CO2-vé és H2O-vá, közel a teljes mineralizációhoz. A jelenlegi fejlett oxidációs technológiák főként a kémiai oxidációt, az elektrokémiai oxidációt, a nedves oxidációt, a szuperkritikus vízoxidációt és a fotokatalitikus oxidációt foglalják magukban.
1. Kémiai oxidációs technológia
A kémiai oxidációs technológiát gyakran alkalmazzák a biológiai kezelés előkezelésében. Általában a kémiai oxidálószereket szerves szennyvíz kezelésére használják katalizátorok hatására annak biológiai lebonthatóságának javítása érdekében, vagy közvetlenül oxidálják és lebontják a szennyvízben lévő szerves anyagokat, hogy stabilizálják azt.
1.1 Fenton reagens oxidációs módszer
Ez a technológia a -1890s évek közepén keletkezett, és HJ Fenton francia tudós javasolta. Savas körülmények között a H2O2 hatékonyan képes oxidálni a borkősavat a Fe2+ ionok katalitikus hatására, és az almasav oxidációjára is alkalmazható. Hosszú ideig a Fenton fő elve, amelyet az emberek feltételeztek, a vasionok használata a hidrogén-peroxid katalizátoraként. A reakció során Fe2++ H2O2 --Fe3++OH-+•OH hidroxilcsoportok keletkeznek, és a reakció többnyire savas körülmények között megy végbe.
A kémiai oxidációs módszerben a Fenton-módszer bizonyos előnyöket mutat egyes nehezen lebomló szerves anyagok (például fenolok és anilinek) kezelésében. A Fenton-módszer mélyreható vizsgálatával az utóbbi években a Fenton-módszerbe bekerült az ultraibolya fény (UV) és az oxalát, ami nagymértékben növeli a Fenton-módszer oxidációs képességét.
A klórfenol keveréket UV + Fenton módszerrel kezeltük, és a TOC eltávolítási sebesség 1 óra alatt elérte a 83,2%-ot. A Fenton-módszer erős oxidációs képességgel, enyhe reakciókörülményekkel, egyszerű berendezéssel és széleskörű alkalmazási lehetőséggel rendelkezik, de vannak olyan hátrányai, mint a magas kezelési költségek, bonyolult folyamatkörülmények és nehéz folyamatszabályozás, ami megnehezíti a népszerűsítést és alkalmazást.
1.2 Ózonos oxidációs módszer
Az ózon oxidációs rendszer magas redoxpotenciállal rendelkezik, és képes oxidálni a legtöbb szerves szennyezőt a szennyvízben. Széles körben használják az ipari szennyvízkezelésben. Az ózon sok szerves anyagot képes oxidálni a vízben, de az ózon és a szerves anyag közötti reakció szelektív, és nem tudja teljesen lebontani a szerves anyagokat CO2-ra és H2O-ra. Az ózonos oxidáció után keletkező termékek gyakran szerves karbonsavak. Az ózon kémiai tulajdonságai pedig rendkívül instabilok, különösen nem tiszta vízben, és az oxidációs bomlási sebességet percekben mérik. A szennyvíztisztításban az ózonos oxidációt általában nem használják külön tisztítóegységként, és általában hozzáadnak néhány erősítő módszert, mint például a fotokatalitikus ózonozást, a báziskatalizált ozonálást és a többfázisú katalitikus ózonozást. Emellett az ózonoxidáció más technológiákkal való kombinálása is kutatási fókuszba tartozik, mint például az ózon/ultrahangos módszer, az ózon/bioaktív szén adszorpciós módszere stb.
A szakirodalomban beszámoltak arról, hogy az ózonoxidáció és az aktív szén adszorpció kombinációja csökkentheti az aromás szénhidrogének tömegkoncentrációját a szennyvízben 0,002 ug/L-re. Az ózonoxidáció alkalmazása a felületaktív anyagok eltávolítására az ipari keringető vízben hatékonyan növelheti a városi szennyvíztisztító telepek tisztítási fokát és javíthatja a vízelvezetés vízminőségét. Yu Xiujuan és mások is jó eredményeket értek el a szerves mikroszennyezők vízből történő eltávolításában az ózonos bioaktív szén eljárással. Az ózon vízben való csekély oldhatósága miatt az ózon hatékonyabb vízoldása miatt e technológia kutatásában felkapott téma lett.
2. Elektrokémiai katalitikus oxidációs módszer
Ez a technológia az 1940-es években keletkezett, és az alkalmazások széles skálája, a nagy lebomlási hatékonyság, az egyszerű energiaigény, az egyszerű automatizálás, valamint a rugalmas és változatos alkalmazási módok előnyei. Az elektrokémiai katalitikus oxidáció a nehezen lebomló szennyvizek előkezeléseként alkalmazható a biológiai lebonthatóság javítása érdekében, illetve a nehezen lebomló fenolos szennyvizek mélykezelési technológiájaként is alkalmazható. Az elektrolízis reakció folyamata közvetlenül az elektrokatalitikus oxidációs elektrolitikus cellában megy végbe. Optimalizált pH-érték, hőmérséklet és áramerősség mellett a fenol szinte teljesen lebontható.
A nagy koncentrációjú, nehezen lebomló, mérgező és káros fenoltartalmú szennyvizek esetében a hagyományos biológiai és fizikai eljárások elvesztették előnyüket, a kémiai oxidációs módszereket pedig magas költségük nehezíti. Az elektrokémiai katalitikus oxidációs módszereket egyre inkább előszeretettel alkalmazzák az emberek, de vannak olyan problémák is, mint például az energiafogyasztás, az elektródák anyaga nagyrészt nemesfém, a magas költségek és az anódkorrózió, valamint a népszerűsítésüket és alkalmazásukat vezérlő mikrodinamikai és termodinamikai kutatások továbbra is fennállnak. tökéletlen.
3. Nedves oxidációs technológia
A nedves oxidáció, más néven nedves égetés, hatékony módszer a nagy koncentrációjú szerves szennyvíz kezelésére. Alapelve a levegő bevezetése magas hőmérsékleten és nagy nyomáson a szennyvíz szerves szennyezőanyagainak oxidálására. Aszerint, hogy van-e katalizátor a kezelési folyamatban, ez nedves levegős oxidációra és nedves levegős katalitikus oxidációra osztható.
3.1 Nedves levegő oxidációja
Az első cég, amely kifejlesztette és iparosította a nedves levegős oxidációt (WAO), a Zimpro volt az Egyesült Államokban. A vállalat a WAO eljárást alkalmazta mérgező és káros ipari szennyvizek, például olefingyártási hulladék mosófolyadék, akrilnitrilgyártási szennyvíz és növényvédőszer-gyártási szennyvíz kezelésére. A WAO technológia célja a levegő bejuttatása magas hőmérsékletű ({0}} fok) és nagy nyomású (05-20MPa) körülmények között, hogy a szennyvízben lévő nagy molekulájú szerves anyagokat közvetlenül oxidálja és lebontsa szervetlen ill. kis molekulájú szerves anyag.
A szerves foszfor és a szerves kén eltávolítási aránya eléri a 95%-ot, illetve a 90%-ot, ha a dimetoát gyártási szennyvizet nedves levegős oxidációs technológiával előkezelik. A Zimpro WAO eljárása magas kezelési hatékonysággal és rövid reakcióidővel rendelkezik, de mivel a technológia magas hőmérsékletet és nagy nyomást igényel, a szükséges berendezések beruházása nagy, a működési feltételek pedig kemények, az általános vállalkozások nehezen fogadják el. Ezért a nedves levegős katalitikus oxidációs módszer, amely katalizátort használ a reakció hőmérsékletének és nyomásának csökkentésére vagy a reakció tartózkodási idejének lerövidítésére, az elmúlt években nagy figyelmet és kutatást kapott.
3.2 Nedves levegő katalitikus oxidációja
A katalitikus nedves levegős oxidáció (CWAO) egy megfelelő katalizátor hozzáadásának módszere a hagyományos nedves oxidációs folyamathoz, hogy az oxidációs reakciót enyhébb körülmények között és rövidebb idő alatt lehessen befejezni. Ez csökkentheti a reakció hőmérsékletét és nyomását, javíthatja az oxidációs bomlási kapacitást, felgyorsíthatja a reakció sebességét, lerövidítheti a tartózkodási időt, és ezáltal csökkentheti a berendezések korrózióját és az üzemeltetési költségeket. A nedves levegős katalitikus oxidáció kulcskérdése a nagy aktivitású és könnyen újrahasznosítható katalizátor. A CWAO katalizátorokat általában három kategóriába sorolják: fémsók, oxidok és kompozit oxidok. A rendszerben lévő katalizátor formája szerint a nedves levegős katalitikus oxidáció homogén nedves katalitikus oxidációra és heterogén nedves katalitikus oxidációra osztható.
(1) Homogén nedves katalitikus oxidáció. A homogén nedves katalitikus oxidációs eljárásban, mivel a katalizátor (többnyire fémion) egy oldható átmenetifémsó, ezek a sók ionok formájában jelennek meg a szennyvízben. Ionos vagy molekuláris szinten katalizálják a vízben lévő szerves anyagok oxidációs reakcióját úgy, hogy beindítják az oxidálószer szabad gyökös reakcióját és azt folyamatosan regenerálják. A homogén nedves katalitikus oxidációs eljárásban, mivel a katalizátor egymástól függetlenül működik molekuláris vagy ionos szinten, a molekulaaktivitás nagy, ami jobb oxidációs hatást eredményez. Mivel azonban a homogén nedves katalitikus oxidációs eljárásban a katalizátor ionok formájában létezik, nehéz a szennyvízből kinyerni és újrafelhasználni, és könnyű másodlagos szennyezést okozni.
(2) Heterogén nedves katalitikus oxidációs módszer. A heterogén nedves katalitikus oxidáció során oldhatatlan szilárd katalizátort adnak a reakciórendszerhez. Katalitikus hatása a katalizátor felületén történik. A katalizátor fajlagos felülete nagyban befolyásolja a szerves anyagok lebomlási sebességét. A szilárd katalizátorok eltérő összetételű típusai és a szennyvíz tulajdonságai miatt a nedves katalitikus oxidáció hatása is eltérő. A heterogén nedves katalitikus oxidációs eljárásban, mivel a szilárd katalizátor nem oldódik és nem folyik, könnyebben aktiválható, regenerálható és újrahasznosítható, így alkalmazási lehetőségei igen szélesek.
4. Szuperkritikus vízoxidációs technológia
A szuperkritikus vízoxidációs technológia a nedves levegős oxidációs technológia továbbfejlesztése és továbbfejlesztése. Az amerikai MODAR Company sikeresen fejlesztette ki 1982-ben. Alapelve, hogy szuperkritikus vizet használjon közegként a szerves anyagok oxidálására és lebontására. Ezenkívül vizet használ fő folyékony fázisként és a levegő oxigénjét oxidálószerként, és magas hőmérsékleten és nagy nyomáson reagál.
Javítása és fokozása azonban a víz szuperkritikus állapotú tulajdonságainak felhasználásában rejlik. A víz dielektromos állandója a szerves anyag és gáz dielektromos állandójához közeli értékre csökken, így a gáz és a szerves anyag teljesen feloldódhat a vízben, megszűnik a fázishatár, homogén oxidációs rendszer alakul ki, amely megszünteti a fázisközi tömeget. A nedves oxidációs folyamatban fennálló átviteli ellenállás növeli a reakciósebességet, és mivel a homogén rendszerben nagyobb az oxidált szabad gyökök független aktivitása, az oxidáció mértéke is megnő. A szuperkritikus víz jó oldószer a szerves anyagok és az oxigén számára. A szerves anyagok az oxigénben gazdag szuperkritikus vízben homogén oxidációval oxidálódnak, és a reakciósebesség nagyon gyors. 400-600 fokon a szerves anyagok szerkezete néhány másodperc alatt tönkremegy, a reakció teljes és alapos, így a szerves szén és a hidrogén teljesen átalakul CO2-vé és H2O-vá.
A szuperkritikus vízoxidációs technológia gyors reakciója és alapos oxidációja miatt egyre nagyobb figyelmet kapott. A reakció hőmérsékletének és nyomásának csökkentése, illetve a reakció tartózkodási idejének lerövidítése katalizátorok segítségével kutatási központ ezen a területen. Jelenleg a legtöbb általánosan használt katalizátor a nedves katalitikus oxidációs eljárásokban használt katalizátor. Széles spektrumú katalitikus tulajdonságokkal rendelkező katalizátorok megtalálása szuperkritikus vízoxidációs technológiához nehézséget okoz e technológia népszerűsítésében.
5. Fotokatalitikus oxidációs technológia
A fotokatalitikus oxidációs technológiát a fotokémiai oxidációs technológia alapján fejlesztették ki. A fotokémiai oxidációs technológia olyan reakciófolyamat, amelyben a szerves szennyező anyagok látható fény vagy ultraibolya fény hatására oxidálódnak és lebomlanak. A természetes környezetben lévő közel ultraibolya fény (290-400nm) egy részét könnyen elnyeli a szerves szennyező anyagok. Ha hatóanyagok vannak jelen, erős fotokémiai reakciók lépnek fel, ezáltal lebontják a szerves anyagokat. A reakciókörülmények korlátai miatt azonban a fotokémiai oxidációs lebomlás gyakran nem kellően alapos, és könnyen előállíthatók különféle aromás szerves intermedierek, ami a fotokémiai oxidáció által leküzdendő problémává vált.
Mivel Carey et al. TiO2-t először 1976-ban használtak a bifenil és a klórbifenil fotokatalitikus lebontására, a fotokatalitikus oxidációs technológia kutatási központja a szerves szennyezők fotokatalitikus oxidációs lebontásának irányába tolódott el, TiO2 katalizátorként.
A fotokatalitikus oxidációs berendezés egyszerű szerkezetének, az enyhe reakciókörülményeknek, az üzemi körülmények könnyű szabályozásának, az erős oxidációs képességnek, a másodlagos szennyeződésnek, valamint a TiO2 magas kémiai stabilitásának, nem toxicitásának és alacsony árának köszönhetően a TiO2 fotokatalitikus oxidációs technológia új vízkezelési technológia széles körű alkalmazási lehetőségekkel.
6. Ultrahangos oxidációs módszer
A szonokémia fejlődése egyre nagyobb figyelmet vonzott a víz- és szennyvízkezelésben való alkalmazására. Az ultrahangos oxidáció energiaforrása az akusztikus kavitáció. Amikor kellő intenzitású ultrahanghullámok (15 kHz{1}} MHz) haladnak át vizes oldaton, a hangnyomás amplitúdója meghaladja a folyadék belsejében a statikus nyomást a hanghullám negatív nyomásának félciklusában, és a kavitációs magot a folyadékban. gyorsan bővül; a hanghullám pozitív nyomású félciklusában a buborék az adiabatikus kompresszió hatására felszakad, időtartama kb. 0.1μs. A szakadás pillanatában helyi magas hőmérsékletű és nagynyomású, körülbelül 5000 K és 100 MPa környezet jön létre, és egy erős, 110 m/s sebességű ütési mikrosugár keletkezik.
Az ultrahangos oxidációhoz használt berendezés egy magnetoelektromos vagy piezoelektromos ultrahang-átalakító, amely elektromágneses átvitel útján ultrahanghullámokat generál. A laboratóriumban leggyakrabban használt sugárzólemezes ultrahangos műszerek, szonda típusú és NAP reaktorok. Az ultrahangos oxidációs reakciókörülmények enyhék, általában szobahőmérsékleten, alacsony berendezésigényűek, és egy szennyezésmentes zöld kezelési technológia széles körű alkalmazási lehetőségekkel.
Baoji JM-TITANIUM-Professzionális anód tervezés és gyártó
Az évek során anód kutatásra és fejlesztésre, gyártásra és gyártásra szakosodtunk, és termékeinket a világ számos országába exportálják. Különféle anódsorozatok tervezhetők és gyárthatók a különböző felhasználók aktuális környezeti paraméterei szerint. Szívesen látogasson el és tárgyaljon.
Nicole
Cég: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Ország: Kína
Hozzáadás: Baoti út, Jintai, Baoji város, Shaanxi, Kína
Cell:+86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Weboldal: www.jm-titanium.com
