浅议水处理技术应用与发展

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1、浅议水处理技术应用与发展　　摘要：洁净水资源跟人们的生活息息相关。本文主要介绍利用水处理技术实现水资源可持续发展。文章列举了绿色氧化、绿色絮凝以及超声波、微波、等环保水处理技术，以及在国内外的研究应用现状，探讨了绿色水处理技术的发展趋势。关键词：超声波水微波水光催化氧化水处理中图分类号：V444文献标识码：A文章编号：0引言在当前的水处理技术中，处理效率低，能耗高且易带来二次污染，是水处理技术发展中的突出问题。因此有必要采用高效、无毒、低能耗、无二次污染的绿色水处理技术，这也是实现水资源可持续发展、环境保护和生态安全的

2、重要措施。1超声波、微波绿色水处理技术1.1超声波水处理超声波水处理是一种新型绿色水处理技术，超声波是指频率在20kHz以上的声波。用其辐射水溶液会产生许多物理化学变化，这种现象称为超声空化效应。利用此效应，可以方便、快速地处理废水，尤其对含有毒有机污染物的废水，处理效果更显著。6目前，国内外对超声波水处理技术研究较为深入，研究方向也已从利用超声波单独处理转向超声波复合技术应用的研究。目前主要有以下几个方面。1.1.1超声化学氧化目前的氧化物质有空气、、、以及Fenton试剂等，其中研究较早的是空气和。超声波与臭氧氧化

3、结合，产生超声臭氧氧化技术，处理效果明显。此法在最近几年中研究较多，可降解的主要有机物包括酚类、染料、芳香化合物等。超声臭氧氧化技术降解五氯酚，效果明显好于超声或臭氧单独使用时的效果。在降解染料废水的过程中，超声波和臭氧氧化之间具有协同效应，产生协同效应的主要原因是超声波促进臭氧转化为自由基。用臭氧对偶氮染料的脱色过程中增加超声辐射后，不仅可以在11min内达到90％的脱色率，而且臭氧投加量可节省48％。超声波与结合处理难降解有机物的研究已有报道，其用于分解水中邻氯酚时，降解率可达99％，总有机碳的去除率为63％。用超

4、声强化氧化降解水中的4－氯苯酚，对水中4－氯苯酚的降解率和TOC去除率均比单独采用超声波效果好。1.1.2超声电化学6目前，将该技术用于降解水中有机物的研究还很少见，仍处于开创性的试验阶段。超声波电化学降解苯酚、苯甲酸和水杨酸的研究表明，超声波可以提高电催化氧化降解效果,超声波声强越大，降解效果越好；超声波主要是促使产生强氧化性·0H自由基,提高多相催化过程的速率和效率，促进反应体系的传质过程，影响电极表面和电子转移过程等。1.1.3超声光化学在超声波(30kHz、100W)和紫外灯(253.7nm、9W)同时作用于水

5、中苯酚的条件下，苯酚的去除率可达99％。其去除率要比分别使用两种方法时的去除率之和大得多。基于该实验结果，他们认为超声波和紫外光照射之间存在协同作用，但其具体的协同作用机理尚不清楚。同时，他们还发现：在该实验条件下，TOC的去除率滞后于苯酚的去除率，当苯酚去除率达到99％时，TOC的去除率仅为20.6％，他们检测到其反应中间产物为邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚等物质，并由此推论苯酚的氧化主要是通过苯酚和·0H的反应进行的。1.2微波水处理微波指频率为300MHz～300GHz的电磁波。微波水处理技术是把微波场对单相流和多

6、相流的强烈催化、穿透、选择性供能的物化反应，用于水处理,该技术是一项新型技术。利用微波诱导催化反应，以活性艳蓝KN-R染料溶液为研究对象，研究在活性炭存在下微波辐射处理染料废水的可行性。结果表明：在活性炭作用下，微波辐射能使活性艳蓝KN-R染料溶液迅速脱色，微波辐照4min，脱色率达697.1％。采用微波的诱导氧化工艺(MIOP)处理雅格素蓝(BF-BR)染料废水，试验结果表明：辐照时间5min，BF-BR的脱色率达到99％，对COD去除率为96.8％。2绿色氧化处理技术废水的绿色氧化技术主要是运用超临界水氧化、光催化

7、氧化、电化学氧化、化学氧化等手段处理废水的技术。2.1光催化氧化光催化氧化技术是在光化学氧化技术的基础上发展起来的。光化学氧化技术是在可见光或紫外光及催化剂的作用下，使污染物氧化降解的反应过程。光催化氧化反应可分为均相和非均相两种类型。均相光催化降解是以或及为介质，通过光助－芬顿反应产生羟基自由基使污染物得到降解。非均相催化降解即污染体系中投入一定量的光敏半导体材料，如、等，使光敏半导体在光的照射下激发产生电子－空穴对，吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子－空穴作用，产生·OH等氧化能力极强的自由基，使污染物氧化降解

8、。把紫外光(UV)、草酸盐等引入Fenton法中使Fenton法的氧化能力大大增强。采用法处理苯胺类化合物,在20min内即可使苯胺类化合物的去除率达到95％以上。用Ag、作催化剂，用紫外光作光源照射200mg/L的氯仿溶液，其降解率可由单独作催化剂时的35％提高到目前的44％。除6外，其它光催化剂的研究也取得了一定的进展。光化学