2016年化工工程师公共基础复习光催化氧化

　　【摘要】环球网校提醒：2016年化工工程师考试已进入备考阶段。根据学员对光催化氧化难点的反馈，同时为进一步加深大家对光催化氧化相关知识点的了解，环球网校老师为大家整理了“2016年化工工程师公共基础复习光催化氧化”，希望对大家有所帮助。

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　　光催化氧化（环球网校化工工程师频道提供光催化氧化复习资料）技术处理化工废水

　　光催化氧化（环球网校化工工程师频道提供光催化氧化复习资料）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质。另外，在有紫外光的Feton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。

　　所谓光化学反应，就是只有在光的作用下才能进行的化学反应。该反应中分子吸收光能被激发到高能态，然后电子激发态分子进行化学反应。光化学反应的活化能于光子的能量。在太阳能利用中，光电转换以及光化学转换一直是光化学研究十分活跃的领域。 80年代初，开始研究光化学应用于环境保护，其中光化学降解治理污染尤受重视，包括无催化剂和有催化剂的光化学降解。前者多采用臭氧和过氧化氢等作为氧化剂，在紫外光的照射下使污染物氧化分解;后者又称光催化降解，一般可分为均相、多相两种类型。均相光催化降解主要以Fe2+或Fe3+及H2O2为介质，通过光助-芬顿(photo-Fenton)反应使污染物得到降解，此类反应能直接利用可见光;多相光催化降解就是在污染体系中投加一定量的光敏半导体材料，同时结合一定能量的光辐射，使光敏半导体在光的照射下激发产生电子?空穴对，吸附在半导体上的溶解氧、水分子等与电子?空穴作用，产生?OH等氧化性极强的自由基，再通过与污染物之间的羟基加合、取代、电子转移等使污染物全部或接近全部矿质化，最终生成CO2、H2O及其它离子如NO3-、PO43-、S042-、Cl-等。与无催化剂的光化学降解相比，光催化降解在环境污染治理中的应用研究更为活跃。目前，我公司已成功开发了该技术并研制成了产品。

　　技术特点

　　能降解废水中高浓度有机污染物，难降解难以生化处理的有机废水：对水体有机污染物的光催化降解研究较为深入。根据已有的研究工作，发现卤代脂肪烃、卤代芳烃、有机酸类、硝基芳烃、取代苯胺、多环芳烃、杂环化合物、烃类、酚类、染料、表面活性剂、农药等都能有效地进行光催化反应，最终生成无机小分子物质，消除其对环境的污染以及对人体健康的危害。对于废水中浓度高达每升几千毫克的有机污染物体系，光催化降解均能有效地将污染物降解去除，达到规定的环境标准;

　　与其他工艺相比，更省运行成本;

　　应用于饮用水的深度处理：饮用水水源污染，特别是微量有机物的污染，给自来水行业带来了严重的问题。目前水厂的常规工艺不仅无法去除有机物，而且氯化过程还可能产生对人体健康危害极大的有机氯化合物。迄今为止，国内外饮用水去除有机污染物的技术均不能令人满意，尤其是有机氯化合物很稳定，难为一般的处理方法所去除。而应用光催化降解法，此类难去除的化合物均能在短时间内得以降解。

　　化工废水处理技术

　　化工废水最主要特点是：水质水量变化大;B/C比低。可生化性差。一般化工废水还有较高的色度。pH值多为强酸性或强碱性，故处理的难度很大。处理化工废水已经成为世界性难题。对高效、低成本的处理化工废水新工艺的研究具有非常重要的意义，这对于摆脱目前化工行业面临的尴尬局面，保护水环境，健康发展化工行业具有十分现实的影响。

　　化工废水的主要处理方法有：

　　物理法(包括过滤法、重力沉淀法和气浮法等。)

　　化学法(化学混凝法、化学氧化法、电化学氧化法、)

　　生化法(活性污泥法、SBR法、接触氧化工艺、升流厌氧污泥床法等)

　　物理化学法(吸附法、萃取法、膜吸法等)

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