湿式催化氧化法(CWAO)是指在高温(123~320℃)、高压(0.5—10 MPa)和催化剂(氧化物、等)存在的条件下,以空气中的O2为氧化剂,在液相中将有机污染物氧化为CO2、H2O等无机小分子或有机小分子的化学过程。
一般认为,湿式氧化反应是自由基反应,其过程分为链的引发、链的发展或传递以及链的终止几个阶段。此技术难点在催化剂,某企业成功开发出高活性、低成本、寿命长、稳定性强的超氧化活性炭催化剂,为此技术产业化做出了极大的贡献,提供工业废水有机物处理,除高浓度COD、脱色整体解方案,包括“催化剂选型、优化设计、催化剂再生,工程规划、成本预算”等。链的引发阶段,主要是由分子氧与反应物分子作用生成烃基自由基(R•);链的发展或传递阶段,自由基与反应物分子相互作用,产生酯基自由基(ROO•)、羟基自由基(HO•)以及烃基自由基(R•),羟基自由基有强氧化性,可以氧化有机废物;链的终止阶段,自由基之问相互碰撞生成稳定的分子,使链的增长过程中断,反应停止。
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脱硫溶液碱度:溶液吸收H2S为酸碱中和反应。湿式氧化法脱硫工艺技术特点:H2S是一种酸性气体,在溶液中可以电离出氢离子,H2S=H++HS-。因此溶液的总碱度和Na2CO3浓度是影响吸收过程的主要因素。气体净化度、溶液的硫容量、总传质系数,随Na2CO3浓度的增加而增大,总碱度越高、PH值越大。保持溶液中NaHCO3和Na2CO3的的浓度比(呈反比,一般应控制在4-6)组份优化形成缓冲液,更具稳定性。
在生产实践中,只要能满足气体净化出口指标要求、总碱度控制低一些会对稳定工况,减少副盐、降低阻力、再生熔硫带出物的减少等都是有利。此外,每天补碱,应分班均匀补充,预见性调节,防止突击加碱。注意提高碱的利用率。
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光催化杀菌除藻的原理光催化(photocatalyst)主要成分是纳米二氧化钛(TiO2)。湿式催化氧化处理湿式催化氧化法一般在高温(150°C~350°C)高压(5~20MPa)操作条件下,在液相中,用氧气或空气作为氧化剂,氧化水中溶解态或悬浮态的有机物或还原态的无机物的一种处理方法,终产物是二氧化碳和水。TiO2本身w毒无害,已广泛用于食品、y药、化妆品等各种领域。光触媒通过光的照射下会产生类似光合作用的光催化反应(氧化-还原反应),产生出氧化能力极强的自由氢氧基和活性氧,这些产物可杀灭病原微生物和分解有机污染物。TiO2吸收光能量之后,价带(valence band)中的电子就会被激发到导带(con-duction band),形成带负电的高活性电子e-,同时在价带上产生带正电的空穴h+。在电场的作用下,电子与空穴发生分离,迁移到粒子表面的不同位置。热力学理论表明,分布在表面的h+可以将吸附在TiO2表面OH-和H2O分子氧化成OH自由基,而OH自由基的氧化能力是水体中存在的氧化剂中强的,故能g效快速彻底杀灭各种x菌、病毒,对一般消d剂有抗性的病原微生物也能彻底分解,并将终降解为CO2、H2O等无害物质。此外,许多有机物的氧化电位较TiO2的价带电位更负一些,能直接为h+所氧化。而TiO2表面高活性的e-则具有很强的还原能力,可以还原去除水体中金属离子。
TiO2光催化杀灭微生物机理主要包括直接反应和间接反应,直接反应是光生电子和空穴直接和细胞壁、细胞膜或细胞的组成成分反应,从而杀灭菌类;间接反应是光生电子或光生空穴与水或水中的溶氧反应,形成·OH、·O-2、H2O2等具有很强氧化能力的活性氧类,这些活性氧类能穿透菌类的细胞壁,进入菌体,阻止成膜物质的传输,阻断其呼吸系统和电子传输系统,从而有效地杀灭菌类。湿式氧化技术在实际应用上还存在一定的局限性,它需要在高温高压的条件下进行,故要求反应器材耐高温高压、耐腐蚀,因此设备费用大,投资大。
u 光催化技术是传统消毒方法的革命,通过固载化技术,将纳米TiO2光催化剂负载在固载材料上,在紫外条件下,对污水进行消毒,一方面可能减少污水紫外消毒系统对紫外光强度的依赖,降低紫外灯管的数量,另一方面光催化反应协同紫外杀菌,可能降低紫外消毒光复活作用,强化紫外消毒处理效果,这一技术的研究,对降低紫外消毒投资和运行费用,提高紫外消毒剩余消毒能力具有一定意义。同时发展了催化湿式氧化技术,并将研究深入到WAO的反应机理和动力学。
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