您好,欢迎光临广州漓源环保技术有限公司官方网站!

您现在的位置:公司新闻 > 超声催化技术在污水处理的应用
资讯新闻
NEWS CENTER

字号:   

超声催化技术在污水处理的应用

作者:lyhb来源:漓源环保 浏览次数: 日期:2019.05.22

    当污水中存在大量难降解有机污染物, 用常规方法难以去除, 高级氧化技术作为一种高效彻底的废水处理技术, 是近年来漓源环保研究的技术之一。超声催化是高级氧化技术中的一种, 指在催化剂作用下利用超声波在溶液中的空化效应, 引起有机物热解及自由基氧化等, 从而降解有机污染物。它具有高效的降解效果、无二次污染物、操作安全便捷等优点。
   常用的超声催化剂为铁、锌和二氧化钛等金属催化剂, 其中锌基催化剂种类丰富、成本低, 具有良好催化活性, 目前有大量锌基催化剂应用于水处理领域的报道, 引起广泛关注。
   锌基催化剂催化超声处理水中污染物反应的关键影响因素可分为:超声参数, 水质条件, 催化剂种类及用量。超声参数指超声频率、功率和时间, 主要影响空化效应;水质条件指污染物含量、初始pH和无机阴离子, 影响自由基生成及污染物形态等。
   一、水质条件
   影响超声催化反应的水质条件包括污染物含量、初始pH、无机阴离子等因素。大部分研究中, 污染物初始含量越低, 去除率就越高, 优化初始含量几乎均为最低含量。这与光催化剂降解污染物的现象相类似。高含量下大部分的复合位点被污染物分子占据, 使得污染物受吸附的概率变低。溶液pH对反应也有较大影响, 主要表现为改变污染物形态, 影响催化剂性质如表面电荷及聚集体的大小等。
   水中常含有硫酸盐、氯化物和碳酸盐等无机物, 能够吸附在催化剂表面, 抑制催化剂活性组分释放, 影响声致发光。无机阴离子还可与羟基自由基反应, 生成氧化电位较低的亚自由基反应生成的亚自由基活性较低, 降低了降解速率。大部分无机阴离子对反应起抑制作用, 且相同含量下不同阴离子的抑制程度不同。
    二、催化剂种类与用量
    催化剂的种类对污染物去除率有较大影响。不同催化剂结构不同, 活性位点的数量也不一样, 在降低反应活化能中发挥不同程度的作用。催化剂用量越多, 溶液中的活性位点就越多, 越有利于污染物吸附。但过多的催化剂粒子会团聚, 阻碍超声波在溶液中的传播, 减少活性位点数量和超声散射。
    三、超声催化降解机理
   超声催化技术的反应原理主要是基于声空化现象。超声波在水中气泡处或催化剂表面形成空化泡, 空化泡破裂时形成局部高温 (5000K) 、高压 (100MPa) 以及声致发光现象, 促进羟基自由基等强氧化性单体生成。污染物可通过热解反应、自由基氧化、光催化效应、冲击波与微射流效应、机械剪切效应、超声絮凝效应等去除。
   锌基催化剂存在时, 溶液中同时有均相成核与非均相成核2种成核途径;且催化剂颗粒可以为空化泡提供优先的成核中心, 并降低其形成的能垒。多价金属催化剂还能与自由基发生反应, 产生新价态的催化剂, 加速污染物去除。   
   叙述了常用的锌基催化剂的种类性质、制备方法、应用于超声催化降解过程中的反应影响因素及降解机理。得到如下结论:
   1、常用的锌基催化剂包括零价锌、氧化锌、过渡金属离子掺杂氧化锌以及其他含锌催化剂, 主要应用于间苯二酚、对硝基苯胺等有机分子及染料的去除。各锌基催化剂具有不同特点, Zn0在超声催化体系中有氧化还原双重作用;氧化锌为半导体材料, 且能通过掺杂金属离子进一步改善其性能;负载型锌基催化剂的可重复利用性强。
   2、目前锌基催化剂的制备方法主要为沉淀法、浸渍法等, 部分研究引入超声作为辅助改良手段, 少数复合材料采用化学气相转移法等新型方法制备。大多数研究的重点在于选择合适的原料及反应条件。
   3、在超声-催化剂体系中加入氧化剂, 能在一定程度上提高污染物的降解率, 常用氧化剂为H2O2、ClO4、S2O82-等。
   4、反应关键影响因素有超声参数、水质条件和催化剂的种类及用量。常用的超声频率为16~50kHz, 超声功率为15~400W;一定范围内, 超声时间越长, 污染物初始含量越低, 催化剂用量越多, 去除率就越高;无机阴离子如Cl-、CO32-、SO42-等对反应起抑制作用。
   5、超声催化反应的机理为超声在水中具有空化效应, 引发高温高压及声致发光, 产生自由基, 通过热解反应、自由基氧化、光催化等效应去除污染物。
   促进锌基催化剂在超声水处理领域的应用可从几方面入手:
   1、寻找反应活性和选择性更好的催化剂, 并考虑其制备工艺的改进;
   2、注重催化剂的经济性和安全性。锌含量丰富, 能够大规模投入生产。但锌为重金属, 使用时应考虑对人体的危害作用;
   3、提高催化剂的重复利用性与稳定性;
   4、寻找更温和的反应条件, 进一步节约成本;
   5、定量分析超声水处理中各机理的贡献, 以方便后续对其进行改性。


   以上就是漓源环保小编整理工业污水处理相关资料,更多工业污水如何处理的相关方法及建议欢迎与小编一起探讨。
   若您需要进一步了解工业污水处理的定制方案:

   漓源环保工程师联系电话
   漓源环保致力于专业高浓度废水处理服务商,十多年废水治理一站式服务。 提供“1对1”的定制废水处理解决方案! 

所属类别: 公司新闻

该资讯的关键词为:超声催化  催化剂  高级氧化技术 

相关资讯
  • 分 类:
  • 搜索范围:
  •  

污水处理工程小程序地 址:广州市黄埔区科学城玉树华新园C2栋4楼
联系人:辛工13580340580;张工13600466042
电 话:4000-818-718
传 真:020-82162123
邮 箱:[email protected]
Copyright © 2010 - 2016 www.gzliyuan.com.cn All Rights Reserved 粤ICP备11034570号