水处理中高级氧化过程

⑴ A0P在水处理中是代表气浮装置吗！

气浮装置是水处理中氧化的一个工艺，但AOP不专代表气浮装置。
1、AOP简介
高级氧化处理（AOP）是一套先进的化学处理过程，用于去除废水中的有机物和无机物。
有机物可以被臭氧、双氧水、氧气和空气这四种物质氧化，也可与紫外（UV）照射和超声波（US）或特殊催化效应相结合加速氧化。
例如：
FILTRA引进以色列AST净水技术公司研发的时US-AOP技术，可以减少90％～100％的化学需氧量（COD）。其基础就是借助游离基进行氧化，同时通过金属离子游离基带来的超声空化和催化效应，加速氧化过程。
AOP通过精确的对氧化剂量、顺序和复合过程进行预先编程定制，可有效处理高浓度COD含量废水。COD物质经过AOP处理后，发生矿化反应，转化为稳定的无机物，如水（H2O）、二氧化碳（CO2）和无机盐。AOP对处理生物毒性或难降解物质非常有用，如芳香烃废水、农药废水和易挥发性有机物废水。高浓度化学废水和有毒废水经AOP处理后可被循环使用。

2、AOP应用行业
US-AOP系统特别适用于处理抵抗型、有毒和不可生物降解类高浓度有机废水。可广泛用于石化、塑料制造、化工、食品加工、制药、冶金、纺织印染等行业。比如：
l 石化废水、焦化废水处理（COD，浊度，电导率，TSS）
l 塑料厂、树脂厂废水处理回用
l 制药厂废水处理（高浓度含盐COD废水）
l 牛奶生产废水处理（高浓度BOD、COD和脂肪废水）
l 食品加工废水处理和回用
l 高速公路服务区废水处理

3、AOP技术创新
AOP利用氧化剂去除有机物和可氧化的无机物，将有机物完全降解为水和二氧化碳，降低废水中的COD和BOD，使高浓度有机废水经过AOP处理后达标排放或循环使用。AOP技术途径主要有：
l 双氧水（H2O2）化学氧化
l 臭氧（O3）化学氧化
l H2O2＋O3双氧水臭氧复合氧化
l 超声波（US）和紫外线（UV）增强型氧化
l US+UV+ O3
l US+UV+ H2O2
l 金属离子催化剂加速氧化
AST对AOP技术进行了创新，通过向反应室内增加能量源（如超声波US、紫外线UV或金属离子催化剂），产生游离基基（OH0＋OH－）加速了氧化过程，增强了氧化能力，是一种彻底去除所有COD成分的最有效方法。
AST开发了一套计算机软件，用于对各种COD组成成分进行有效AOP计算。

4、AOP优势
传统的生物降解氧化方法往往投资高，运行成本高，且不能有效降低废水COD，如芳香烃、苯酚、氯化碳水化合物、脂质和某些蛋白质，它们通常在生物氧化过程中不起反应。生物处理方法需要较长运行周期（高达48小时）和非常大的占地面积。与生物降解和物理降解比较，AST-AOP系统具有如下独特优势：
l 可处理抵抗型、有毒和不可生物降解类高浓度有机废水
l 可处理高浓度COD废水，高达300ppm～280000ppm
l 氧化效率高，可减少90％～100％的化学需氧量（COD），处理后COD降至0～10ppm
l 全自动运行，实现无人值守
l 不产生二次污染物（如淤泥）
l 具有随流量和组分波动进行调整的能力
l 运行成本低，工作周期短，30分钟即可见效
l 所有AOP产物环境友好，处理后的废水可达标排放或循环回用
l 耗电低： 300W～1kW （处理流量1T/h）
l 化学品消耗：每克COD消耗0.5~1g H2O2，FeSO4按1：10比例与H2O2配比使用。
l 处理成本低：如对300mg/L COD废水的处理成本低于3元/吨。

5、AOP系统典型组成部分
GOBO AOP系统由如下部分组成：
l 平衡缓冲罐/已处理废水缓冲罐——收集处理后的水
l PLC控制系统（含人机界面HMI）——控制整个系统和AOP过程
l UV/US紫外/超声反应器——增强活化作用&产生游离基
l UV/US紫外/超声控制器——控制UV/US反应器工作
l 流量控制阀和流量计 ——控制流量
l 计量泵——精确控制废水进水和处理后的水流量
l 附加的膜系统——如NF\RO，去除金属离子，实现废水回用

⑵ 2017年水处理技术论文(2)

2017年水处理技术论文篇二
浅谈给水处理技术的发展

[摘要] 水与人们生活生产密切相关，而且水是保障人民生活发展工业生产不可缺少的物质基础。近年来，人口增长、水资源的分布不均、污染加剧等问题造成水资源不足日益严重。因此给水处理技术一直在改进。本文旨在介绍一些给水处理日益发展的基本技术。

[关键词] 给水处理 污染物 现代化 高级氧化 膜技术

1.现代化处理技术

1.1化学氧化

水质处理常用氯氧化，当有机污染尚未得到去除时，会产生较多的有害消毒副产物。目前采用KMnO4语气复合剂(一种专门商品)的应用逐渐展开，对氧化有机物、改善混凝取得较好效果。臭氧预氧化可以提高有机物的可生物降解性，又可除嗅、脱色，去除铁、锰，但往往结合后续深度处理臭氧—活性炭时才采用。

1.2加吸附剂粉末炭

粉末炭，具有吸附能力好、投加灵活、对污染物处理效能高等优点，但由于耗费较高(约105元/m^3左右)，一般只有在消除冲击性污染时采用，投加量需10～20mg/L，现在一些水污染事件中就曾应用过此技术，此外还可以通过此技术对原水进行控制，并将该技术演化，如形成活性炭吸附带控制突发性污染事件等。

1.3调节pH

由于投加酸与碱，运行成本增加，又在原水中增加无机离子，在我国很少采用，国外在此方面研究较多，这里不做详述。但其对原水pH的控制以及对某些污染物去除还具有良好的功效的，这一点也被业内广泛认可。

1.4生物预处理

20世纪70年代以来，生物处理工艺越来越广泛应用于市政给水生物处理方法包括生物接触氧化法、生物转盘、生物流化床、生物滤池氧化法、生物活性炭滤池和膜生物反应器等多种形式。生物预处理借助微生物的生命活动对水中的氨氮等有机污染物和铁、锰等无机物进行去除，从而改善水的混凝沉淀性能，使后续工艺较好的发挥作用，提高出水的水质。

2.给水处理的新技术

2.1高级氧化技术

高级氧化技术是给水处理的新技术，并受到了许多的关注，在水处理中有广泛的应用，高级氧化技术包括臭氧氧化技术、超临界水氧化技术、光催化氧化技术、超声空化氧化技术等。

2.1.1臭氧氧化技术

臭氧由于其在水中有较高的氧化还原电位，常用来进行杀菌消毒、除臭、除味、脱色等，在饮用水处理中有着广泛的应用。近年来，由于氯氧化发用于给水、循环水处理和废水处理中有可能产生三氯甲烷等“三致”物质而受到限制，使臭氧在水处理中的作用受到了更多的关注。但臭氧应用于废水处理还存在着一些问题，如臭氧发生的成本高，而利用率偏低，臭氧处理的费用高;臭氧与有机物的反应选择性较强，在低剂量和短时间内臭氧不可能完全矿化污染物，且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化。因此，提高臭氧利用率和氧化能力就成为臭氧高级氧化法的研究热点。臭氧的高级氧化技术就是通过臭氧氧化与各种水处理技术的结合，形成氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基。

2.1.2超临界水氧化技术

超临界水反应与氧化组合为“超临界水氧化(SCWO：Supercritical Water Oxidation)”技术，应用较多。超临界水有优良的溶剂特性，增加了电导率和离子值。表示溶剂的极性的电导率，在常温常压下的值较高(78)，在高温高压下的己烷和甲醇等无极性，与弱极性的有机溶剂的电导率等值(2～30左右)。因此，在高温高压下的水溶解有机物是可能的。

SCWO技术有以下特点：

1) 将有机物完全分解成水和二氧化碳，使之无害化。

2) 不产生以二恶英为代表的有害的副产物。

3) 反应速度快，单位时间内处理量大，装置小型化。

4) 与焚烧炉不同，不需要烟筒，不排放烟气。

在临界温度下易于控制加水分解反应，或易于控制原子团的反应，这是超临界水作为反应溶剂的优越性。不用酸和碱即可进行废水处理，是极好的环境处理技术。

2.1.3光催化氧化技术

所谓光催化氧化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。光催化氧化技术利用光激发氧化将O2、H2O2等氧化剂与光辐射相结合。所用光主要为紫外光，包括uv-H2O2、uv-O2等工艺，可以用于处理污水中CHCl3、CCl4、多氯联苯等难降解物。另外，在有紫外光的Fenton体系中，紫外光与铁离子之间存在着协同效应，使H2O2分解产生羟基自由基的速率大大加快，促进有机物的氧化去除。

2.1.4超声空化氧化技术

超声空化是指水中的微小泡核在超声波作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。超声空话技术就是利用声解，将水中有机物转化为CO2、水、无机离子和有机酸等成分。超声空化技术具有少污染或无污染、设备简单等优点，同时，还伴有杀菌消毒功效，是一种很有潜力的水处理新技术。但现阶段超声空话技术主要用于实验室小水量的处理研究中，尚处于基础研究阶段。为了提高降解速度同时降低费用，国内外的水处理工作者又相继研究开发了关于超声波与其他技术相联合的新工艺，如臭氧/超声波联合工艺。在臭氧/超声联合处理含酚水的实验研究中，取得了较好的处理效果。

2.2膜处理技术

随着人类对膜的逐步认识，各种人工合成膜也应运而生，其种类繁多，作用也千差万别，但是它们具有一个共同的特点---选择透过性。膜从广义上可以定义为两相之间的一个具有选择透过性的薄层屏障。

膜式活性污泥法技术是分离技术与生物技术有机结合的新型的水处理技术。是利用膜分离设备截留生化反应池中的活性污泥和大分子有机物，省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高，水力停留时间和污泥停留时间可以分别控制，而难降解的物质在反应池中不断反应、降解。因此膜处理工艺是通过膜分离技术大大强化了生物处理的功能。

3.结语

我国的给水处理目前普遍采用混凝、沉淀、过滤、消毒组成的常规水处理技术， 优点是水处理成本低， 平均处理效果较好。此外， 水源污染加剧， 常规水处理工艺对某些有机污染物的去除效果不佳。而新兴的水处理技术对水质的改善提供了支撑。臭氧-活性炭处理、膜技术等水处理技术在去除效率、无害性等方面均有常规处理无法比拟的优势， 并且在发达国家的使用经验也表明了这些技术的可靠性。随着科技的进步， 材料学的发展，这些新兴工艺的成本也在逐渐降低。因此我们可以预见， 未来的水处理， 将朝着更安全、更高效、更环保的方向发展。

参考文献

[1]陆煜康，唐锂.水处理节能和新能源的应用.北京：化学工业出版社，2010，5

[2]苑宝玲，王洪杰.水处理新技术原理与应用.北京：化学工业出版社，2006，1

[3] 陆煜康.水处理新技术与能源自给途径.机械工业出版社，2008，8

作者简介：

阚沙沙(1992-)，女，汉族，吉林松原人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程.

郭丹丹(1991-)，女，汉族，河南许昌人，郑州大学，水利与环境学院，给水排水工程.


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⑶ 水处理高级氧化技术的介绍

《水处理高级氧化技术》由哈尔滨工业大学出版社出版。本书以水处理为主线，通过对水质的分析、水处理方法的描述以及工艺流程的讲解，详细地叙述了水处理工程的相关技术与知识。同时开创性地将给水处理和污水处理两大模有机结合，将水处理理论讲解统一化，工艺技术讲解单元化，工艺流程讲解系统化、功能化，并以工程实例为依据进行分析综合，具有良好的实践指导意义。

⑷ 水处理高级氧化技术的氧化技术原理

O3的E°为2.07V，是一种极强的氧化剂。能有效去除色、浊、嗅味，去除废水中酚、氰、硫化物、农药、石油类等污染物。O3氧化有2种方式，一种是由O3分子或单个O原子直接参与反应引起；另一种是由O3衰减产生的OH·自由基引起。OH·的E°为2.8V，仅次于F(2.87V)，是水中存在的最强氧化剂，几乎无选择性地和废水中所有的污染物发生反应，将甘油、乙醇、乙酸等O3不能氧化分解的一些中间产物，彻底矿化为CO2和H2O。在UV的照射下，O3溶于水后，发生如下反应：
O3+H2O - O2+H2O2H2O2+H2O- O2+2OH·，
O3与UV的协同作用产生了OH·,OH·还可诱发一系列的链反应，产生其他基态物质和自由基，强化了氧化作用，使污染物的降解变得快速而充分；单一的O3氧化反应则不产生上述这类物质，污染物的降解不完全。Jun．ichirohagshi等研究表明，使用紫外光照射后，O3的氧化能力增强了10倍以上。

⑸ 水的高级氧化工艺,类型,特点及应用范围

高级氧化工艺有很多，目前以CAOT能耗最低、产泥量最少，且只消耗电和氮氧气体，不使用药剂，无污染物二次转移，是符合清洁生产理念的绿色水处理工艺
已万吨级规模使用在循环水处理、饮用水净化、中水净化、污水净化、难降解污染物处理和水体修复。

⑹ 高级氧化技术与传统氧化技术相比的优缺点

高级氧化技术是近年来水处理领域兴起的新技术，通常指在环境温度和压力下通过产生具有高反应活性的氧化降解有机污染物的处理方法。高级氧化技术的关键是产生高活性的羟基自由基，一般采用加入氧化剂、催化剂或借助紫外光、超声波等多种途径产生。按所用的氧化剂及催化条件的不同，高级氧化技术通常包括试剂法及试剂法、组合类臭氧法、半导体光催化氧化法、超声化学氧化法等。但无论是哪种高级氧化体系，羟基自由基都是氧化剂的主体。高级氧化技术就是不断地提高羟基自由基生成率和利用率的过程。羟基自由基反应是高级氧化技术的根本特点。

⑺ 污水处理实用的高级氧化技术是什么呢

实用的高级氧化技术目前运用比较好的有两种：

1. 臭氧氧化，利用臭氧的强氧化作用分解污染物

2. 芬顿氧化，利用二价铁离子和双氧水的复合作用处理污染物