光催化氧化技術(shù)飲用水處理有機(jī)污染物設(shè)備

光催化氧化技術(shù)飲用水處理有機(jī)污染物設(shè)備

5.2 飲用水處理
5.2.1 處理微量有機(jī)污染物
目前地面水普遍受到污染，而常規(guī)的給水技術(shù)難以達(dá)到去除溶解性有機(jī)物的效果，由此造成飲用水中總是存在一定量的有機(jī)污染物。據(jù)報(bào)道，世界范圍內(nèi)飲用水中，已出現(xiàn)765種有機(jī)化合物，其中117種是屬于致癌的或有關(guān)致癌的物質(zhì)。此外，在飲用水消毒尤其是氯消毒過程中往往產(chǎn)生具有毒性和“三致”效應(yīng)的消毒副產(chǎn)物，如三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)和亞氯酸鹽等，對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。Ti02光催化對(duì)這些微量有機(jī)污染物以及消毒副產(chǎn)物的前體物質(zhì)如腐殖酸、酚類等的去除都有很好的效果。
5.2.2 滅活細(xì)菌
飲用水微生物污染會(huì)導(dǎo)致大面積的傳染性疾病的流行，Ti02光催化技術(shù)處理微生物污染的優(yōu)勢(shì)在于該技術(shù)不僅能殺滅飲用水中的細(xì)菌、病毒并將其分解為CO2和H2O，同時(shí)能降解細(xì)菌死亡后釋放出的有毒組分內(nèi)毒素，從而避免了采用銀系、氯系無機(jī)殺菌劑處理帶來的副作用。此外，Ti02光催化對(duì)水體中的藻類有同樣的滅活作用，而且對(duì)藻類所釋放出的毒素有降解作用，這是其他任何一種滅菌方式所不具有的功能。

6 光催化氧化的優(yōu)缺點(diǎn)

光催化氧化的優(yōu)點(diǎn)主要有：（1）降解有機(jī)物*、無害化。（2）一次能同時(shí)處理多種有機(jī)物、經(jīng)濟(jì)。（3）可移動(dòng)性、方便即在短時(shí)間內(nèi)可裝配用于不同地點(diǎn)廢水處理。

光催化氧化的缺點(diǎn)主要有：（1）不逶會(huì)干處理土壤內(nèi)的污染物，因?yàn)樽贤夤獠荒艽┩竿寥懒Ｗ?。?）Ca、Mg等鹽的沉淀物質(zhì)或污水中的懸浮物質(zhì)可能影響其處理效果。（3）不適會(huì)處理高濃度的污染廢水。（4）受pH值影響，pH茲提高可使臭氧更容易分解產(chǎn)生·OH。

(5)受·OH自由蒸清除劑的影響，·OH自由基清除劑如CO₃^2-等的存在必然會(huì)削弱有機(jī)物的去除效果。

7 光催化氧化與其它工藝組合在水處理中的應(yīng)用

光氧化技術(shù)被認(rèn)為是在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)一種有前途的新型高級(jí)氧化技術(shù)，與其他處理技術(shù)組合成為處理水中污染物的一個(gè)熱點(diǎn)。

7.1 光催化與電化學(xué)組合

人們研究發(fā)現(xiàn)通過電場(chǎng)協(xié)助來提高其光催化反應(yīng)效率是一個(gè)有效的手段．即電化學(xué)輔助光催化降解技術(shù)。這種組合方法是與電極相結(jié)合，即在陽極上施加一個(gè)偏電壓，使光電子更容易離開催化劑表面，簡(jiǎn)單而有效的分離電子，從而提高二氧化鈦粒子的光催化效率，以求取得效果。

7.2 光催化與超聲組合

聲化學(xué)近年來隨著超聲技術(shù)的發(fā)展和成熟，取得了突破性進(jìn)展。人們把光催化和超聲技術(shù)結(jié)合起來考察，發(fā)現(xiàn)它們之間存在協(xié)同效應(yīng)。超聲技術(shù)與光催化組合技術(shù)對(duì)污染物的降解機(jī)理一般認(rèn)為超聲空化作用引起光催化粒子間的高速碰撞，可能使光催化劑微粒活化，同時(shí)超聲能清洗表面．使附著在光催化劑微粒表面上的氫能快速離開催化劑表面．光催化劑微粒表面又與溶液形成新的界面進(jìn)行電子和空穴的傳遞、分離，從而增強(qiáng)了多相光催化反應(yīng)。

7.3 光催化與磁化技術(shù)組合

光催化氧化技術(shù)與磁化技術(shù)組合是一種新的嘗試。采用熒光技術(shù)考察外加磁場(chǎng)對(duì)羥基自由基(·OH )生成速率的影響。結(jié)果表明，與常規(guī)的光催化反應(yīng)相比，外加磁場(chǎng)可使表面恰羥基自由基的生成速率提高。

7.4 生物法強(qiáng)化光催化

生化工藝強(qiáng)化光催化氧化在廢水進(jìn)行進(jìn)一步深度處理上取得了較好效果，特別是處理那些對(duì)微生物有毒的物質(zhì)，光催化氧化與生物技術(shù)組合更示出強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。光催化氧化和生物氧化對(duì)污染物有去除作用。光催化法對(duì)色度的去除作用和生物氧化法對(duì)溶液COD的去除作用分別顯示出各自的優(yōu)勢(shì)，因此光催化法和生物氧化法的組合可以起到互補(bǔ)的優(yōu)勢(shì)。