SeminarII废水处理中的高级氧化技术及应用课件

高级氧化技术——

光催化技术

（TechnologyofPhotocatalysis)高级氧化技术——

1主要内容废水处理的紧迫性目前废水处理的技术及其优缺点废水处理中的高级氧化技术——光催化氧化法展望主要内容废水处理的紧迫性2废水处理的紧迫性工业的发展造成了越来越严重的环境污染，水体中大量污染物严重威胁着人类自身的健康。

1994年以来，美国在饮用水中发现了100多种合成有机物，如多氯联苯、多环芳烃等，具有“三致”作用。根据我国1998年对全国109700公里河流进行的评价，我国河流长度有70.6%被污染，其中有机污染是一个不可忽视的因素。废水处理的紧迫性工业的发展造成了越来越严重的环境污染，水体中3难降解有机废水如医药、化工、染料工业废水的特点：CODCr（化学耗氧量）高，一般为数万mg/L，而国家的排放最低标准仅为300mg/L（二级排放标准）；BOD5/COD小于0.1，可生化性低。废水处理的紧迫性难降解有机废水如医药、化工、染料工业废水废水处理的紧迫性4SeminarII废水处理中的高级氧化技术及应用课件5SeminarII废水处理中的高级氧化技术及应用课件6SeminarII废水处理中的高级氧化技术及应用课件7SeminarII废水处理中的高级氧化技术及应用课件8常用的废水处理方法物理处理法：格栅，筛网，沉淀，隔油，气浮，过滤，离心化学处理法：中和，混凝，化学沉淀氧化还原，离子交换，膜析生物处理法：好氧（生物膜法、活性污泥法），厌氧常用的废水处理方法物理处理法：格栅，筛网，沉淀，隔油，气9高级氧化技术-光催化氧化法

光催化氧化法是一种新型的水污染治理技术，利用光照射半导体催化剂（如：TiO2），在水中产生羟基自由基，氧化水中的污染物。高级氧化技术-光催化氧化法光催化氧化法是一种新型的水污10TiO2的光催化反应机理TiO2的光催化反应机理11

TiO2

hve-+h+h++H2O•OH+H+e-+O2•O2-

H+HO2•2HO2•O2+

H2O2H2O2+

•O2-•OH+HO-+O2

高级氧化技术-光催化氧化法TiO2半导体在溶液中的基本反应式TiO2hve-+h+高级氧化12光催化氧化特点：设备结构简单，反应条件温和，操作条件容易控制氧化还原性强，COD去除率高，无二次污染可利用太阳光TiO2化学稳定性高、无毒、价廉高级氧化技术-光催化氧化法光催化氧化特点：高级氧化技术-光催化氧化法13光催化氧化的应用——无机污染物废水Cr2O7

2-+16H++12e-=Cr2O3+8H2OHg2++2e-=HgPb2++2H2O+2h+=PbO2+4H+Mn2++2H2O+2h+=MnO2+4H+2Co2++3H2O+2h+=Co2O3+6H+光催化氧化的应用——无机污染物废水Cr2O72-+16H14光催化氧化的应用——有机污染物废水有机污染物

催化剂

光源

产物

烃类

脂肪烃芳香烃

TiO2

紫外灯

CO2,H2O卤代化合物

卤代烷烃卤代烯烃卤代脂肪酸

卤代芳香化合物CDD，DCDD

TiO2

Fe2O3TiO2ZnOCdSPt/TiO2

紫外灯

紫外灯HCl,H2O

HCl,H2O光催化氧化的应用——有机污染物废水有机污染物催化剂光源15光催化氧化的应用——有机污染物废水羧酸

乙酸，丙酸，丁酸，戊酸，乳酸TiO2CdSZnOPt/TiO2

紫外灯氙灯

CO,H2,烷烃，醇，酮，酸

表面活性剂

DBSSDSBSTiO2

日光灯

CO2,HCl,SO32-

农药废水DDT敌敌畏，敌百虫有机磷农药TiO2Pt/TiO2紫外灯光催化氧化的应用——有机污染物废水羧酸乙酸，丙酸，丁酸，戊16光催化氧化的应用——有机污染物废水染料

酸性红G直接耐酸大红4BS活性艳红X-3B酸性艳蓝G卡普隆5GS阳离子艳红5GN直接耐晒翠蓝RGL甲基蓝，罗丹明B染料中间体H酸中性黑，一品红TiO2

紫外灯日光灯

CO2,H2O无机离子中间产物

光催化氧化的应用——有机污染物废水染料酸性红GTiO2紫17展望用于饮用水的深度处理，去除水中微量的有机物用于工业废水的处理，去除其中的有机污染物展望用于饮用水的深度处理，去除水中微量的有机物18制备高效催化剂，提高光催化剂的量子转化效率；扩大光催化剂的吸收波长范围，尤其是开发可见光光催化剂，以便充分利用太阳光。寻找合适的载体和固定化方法，大型光催化氧化反应器的设计反应机理研究中尚缺乏中间产物及活性物种的鉴定，机理研究仍处于设想与推测阶段展望制备高效催化剂，提高光催化剂的量子转化效率；展望19Thankyou!Thankyou!20演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！21高级氧化技术——

光催化技术

（TechnologyofPhotocatalysis)高级氧化技术——

22主要内容废水处理的紧迫性目前废水处理的技术及其优缺点废水处理中的高级氧化技术——光催化氧化法展望主要内容废水处理的紧迫性23废水处理的紧迫性工业的发展造成了越来越严重的环境污染，水体中大量污染物严重威胁着人类自身的健康。

1994年以来，美国在饮用水中发现了100多种合成有机物，如多氯联苯、多环芳烃等，具有“三致”作用。根据我国1998年对全国109700公里河流进行的评价，我国河流长度有70.6%被污染，其中有机污染是一个不可忽视的因素。废水处理的紧迫性工业的发展造成了越来越严重的环境污染，水体中24难降解有机废水如医药、化工、染料工业废水的特点：CODCr（化学耗氧量）高，一般为数万mg/L，而国家的排放最低标准仅为300mg/L（二级排放标准）；BOD5/COD小于0.1，可生化性低。废水处理的紧迫性难降解有机废水如医药、化工、染料工业废水废水处理的紧迫性25SeminarII废水处理中的高级氧化技术及应用课件26SeminarII废水处理中的高级氧化技术及应用课件27SeminarII废水处理中的高级氧化技术及应用课件28SeminarII废水处理中的高级氧化技术及应用课件29常用的废水处理方法物理处理法：格栅，筛网，沉淀，隔油，气浮，过滤，离心化学处理法：中和，混凝，化学沉淀氧化还原，离子交换，膜析生物处理法：好氧（生物膜法、活性污泥法），厌氧常用的废水处理方法物理处理法：格栅，筛网，沉淀，隔油，气30高级氧化技术-光催化氧化法

光催化氧化法是一种新型的水污染治理技术，利用光照射半导体催化剂（如：TiO2），在水中产生羟基自由基，氧化水中的污染物。高级氧化技术-光催化氧化法光催化氧化法是一种新型的水污31TiO2的光催化反应机理TiO2的光催化反应机理32

TiO2

hve-+h+h++H2O•OH+H+e-+O2•O2-

H+HO2•2HO2•O2+

H2O2H2O2+

•O2-•OH+HO-+O2

高级氧化技术-光催化氧化法TiO2半导体在溶液中的基本反应式TiO2hve-+h+高级氧化33光催化氧化特点：设备结构简单，反应条件温和，操作条件容易控制氧化还原性强，COD去除率高，无二次污染可利用太阳光TiO2化学稳定性高、无毒、价廉高级氧化技术-光催化氧化法光催化氧化特点：高级氧化技术-光催化氧化法34光催化氧化的应用——无机污染物废水Cr2O7

2-+16H++12e-=Cr2O3+8H2OHg2++2e-=HgPb2++2H2O+2h+=PbO2+4H+Mn2++2H2O+2h+=MnO2+4H+2Co2++3H2O+2h+=Co2O3+6H+光催化氧化的应用——无机污染物废水Cr2O72-+16H35光催化氧化的应用——有机污染物废水有机污染物

催化剂

光源

产物

烃类

脂肪烃芳香烃

TiO2

紫外灯

CO2,H2O卤代化合物

卤代烷烃卤代烯烃卤代脂肪酸

卤代芳香化合物CDD，DCDD

TiO2

Fe2O3TiO2ZnOCdSPt/TiO2

紫外灯

紫外灯HCl,H2O

HCl,H2O光催化氧化的应用——有机污染物废水有机污染物催化剂光源36光催化氧化的应用——有机污染物废水羧酸

乙酸，丙酸，丁酸，戊酸，乳酸TiO2CdSZnOPt/TiO2

紫外灯氙灯

CO,H2,烷烃，醇，酮，酸

表面活性剂

DBSSDSBSTiO2

日光灯

CO2,HCl,SO32-

农药废水DDT敌敌畏，敌百虫有机磷农药TiO2Pt/TiO2紫外灯光催化氧化的应用——有机污染物废水羧酸乙酸，丙酸，丁酸，戊37光催化氧化的应用——有机污染物废水染料

酸性红G直接耐酸大红4BS活性艳红X-3B酸性艳蓝G卡普隆5GS阳离子艳红5GN直接耐晒翠蓝RGL甲基蓝，罗丹明B染料中间体H酸中性黑，一品红TiO2

紫外灯日光灯

CO2,H2O无机离子中间产物

光催化氧化的应用——有机污染物废水染料酸性红GTiO2紫38展望用于饮用水的深度处理，去除水中微量的有机