1. 高級氧化技術的定義:利用強氧化性的自由基來降解有機污染物的技術,泛指反應過程有大量羥基自由基參與的化學氧化技術。·OH反應是高級氧化反應的根本特點。
2. 高級氧化方法及其作用機理是通過不同途徑產生·OH自由基的過程?!H自由基一旦形成,會誘發(fā)一系列的自由基鏈反應,攻擊水體中的各種有機污染物,直至降解為二氧化碳、水和其它礦物鹽。可以說高級氧化技術是以產生·OH自由基為標志。
3. 高級氧化技術有什么特點?
⑥操作簡單,易于控制和管理。
4. ·OH自由基的優(yōu)點
④氧化徹底。
5.高級氧化技術分為哪幾類?
6.芬頓:
亞鐵離子(Fe2+)和過氧化氫(H2O2)的組合。
芬頓反應: 是以亞鐵離子作為催化劑來催化過氧化氫(H2O2),使其產生羥基自由基(·OH),進行有機物的氧化,羥基自由基具有強的氧化能力,可與大部分的芳香族有機物進行反應,同時亞鐵離子氧化成鐵離子(Fe3+),(鐵離子有混凝作用也可去除部分有機物)鐵離子又會與雙氧水反應,并還原成亞鐵離子(Fe2+).
反應機理:H2O2與Fe2+反應分解生成羥基自由基(·OH)和氫氧根離子(OH-),并引發(fā)連鎖反應從而產生更多的其它自由基,然后利用這些自由基進攻有機質分子,從而破壞有機質分子并使其礦化直至轉化為CO2、H2O等無機質(Fenton試劑在廢水處理中主要用于去除COD、色度和泡沫等)。
7. 影響芬頓氧化能力的因素:
①催化劑種類及投加方式,Fe2+(Fe3+、鐵粉、鐵屑)、 Fe2+/TiO2/Cu2+/Mn2+/Ag+、活性炭等均有一定的催化能力,FeS04·7H20最常用。
②過氧化氫濃度及投加方式,均勻分批投加。
③反應溫度(芬頓試劑的反應速率隨溫度上升而增加,但是溫度高于40℃~50℃之后,會加速分解為O2和H2O,因此多控制在20℃~40℃中發(fā)生)。
④溶液的pH值, pH 2-4為Fenton反應的最佳范圍。
⑤反應時間。
8.臭氧氧化的定義:臭氧具有極強的氧化性能,臭氧分子中的氧原子具有強烈的親電子或親質子性,臭氧分解會產生的新生態(tài)氧原子和在水中形成具有強氧化作用的羥基自由基·OH來氧化分解水中的污染物。
9.臭氧與有機物的反應途徑(或機理)
◆間接反應:污染物+ HO·→產物或中間物(無選擇性,HO·(E0=2.8V)電位高,反應能力強,速度快,可引發(fā)鏈反應,使許多有機物徹底降解)
10.臭氧氧化性能的影響因素:臭氧化混合氣進氣量、攪拌速度、溶液pH、有機物濃度、溶液溫度、催化劑、投加方式
11. 臭氧在水處理中的應用——飲用水處理/廢水處理/去除染料和印染廢水的色度和難降解有機物/處理含金屬離子廢水/循環(huán)冷卻水的處理。
在飲用水處理中,臭氧主要用于三個方面:1)臭氧預處理,在常規(guī)凈水工藝前增設臭氧工藝;2)臭氧-生物活性炭處理,O3與顆?;钚蕴拷Y合,在常規(guī)凈水工藝后,對水作深度處理,以除去各種有機物和色、嗅、味等;3)臭氧消毒,用以代替氯對水進行消毒