催化臭氧化_一种有前景的水处理高级氧化技术

催化臭氧化_一种有前景的水处理高级氧化技术-90ac5ae86294dd88d0d26b86催化臭氧化一种有前景的水处理高级氧化技术李来胜祝万鹏李中和提要介绍了均相和非均相催化剂增加臭氧氧化去除水溶液中有机物的效率,催化臭氧化能够氧化或降解单独臭氧不能氧化或降解的难降解有机物,减少后续氯化消毒工艺所形成消毒副产物如三氯甲烷等的含量。关键词催化剂催化臭氧化TOC去除率自由基水处理消毒副产物0引言随着工业的迅猛发展和人类物质生活水平的提高,水环境污染已是普遍存在的问题。过去十年,许多国家都制定了十分严格的标准,这些标准都特别要求对生态系统有毒害影响的物质实施严格监控。对那些有毒且难以生物降解的化合物,需要用非生物降解的其它处理技术去除,化学氧化法就是其中之一,其目的就是将这些难降解的有害物质氧化成二氧化碳、水和无机物或至少也要氧化成无害的物质。许多文献[1～3]报道那些难生物降解的污染物常常具有高化学稳定性,很难完全氧化,因此采用比常规净化处理工艺更有效的技术是必要的。催化臭氧化技术是近年发展起来的一种新型的在常温常压下将那些难以用臭氧单独氧化或降解的有机物氧化的方法。同其它高级氧化技术如O3/H2O2、UV/O3、UV/H2O2、UV/H2O2/O3、TiO2/UV和CWAO等一样,催化臭氧化技术也是利用反应过程中产生大量高氧化性自由基(羟基自由基)来氧化分解水中的有机物从而达到水质净化。羟基自由基非常活泼,与大多数有机物反应时速率常数通常为106～109M-1s-1[4～6],表1为某些有机物臭氧氧化与羟基自由基氧化速率比较。从表1中可以看出羟基自由基与有机物反应的速率常数一般比臭氧与该有机物反应速率常数至少高出7个数量级。与催化臭氧化相关文献可分为两类:利用溶液中金属(离子)的均相催化臭氧化和固态金属、金属氧化物或负载在载体上金属或金属氧化物的非均相催化臭氧化。自从80年代末以来,催化臭氧化技术获得较快发展。表1臭氧、羟基自由基与某些有机物反应速率常数比较溶质KO3/M-1s-1KOH·/M-1s-1苯2±014a718×109硝基苯0109±0102a319×109间二甲苯94±20a715×109甲酸5±5a113×108甲酸根离子100±20b312×109乙二酸(<4×10-2)a114×106乙二酸根离子(<4×10-2)b717×106乙酸(<3×10