绿色化学与污水处.解读.pptVIP

绿色化学概述 定义：绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学，是指化学反应和过程以“原子经济性”为基本原则，即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子，在始端采用实现预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，是一门从源头阻止污染的化学。绿色化学不同于环境保护，绿色化学不是被动地治理环境污染，而是主动地防止化学污染。从而在根本上切断污染源，所以绿色化学是更高层次的环境友好化学。为实施可持续发展战略，在水处理技术和水处理药剂的研究、开发和应用中进一步实施绿色化学理念是水处理发展的重要方向之一。 特点：①充分利用资源和能源，采用无毒和无害的原料； ②在无毒和无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放； ③提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”； ④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好产品。 5R理论 为了更明确表述绿色化学在资源使用上的要求，人们提出了5R理论。 1减量(Reduction) 减量是从节省资源，减少污染角度提出的①在保证产量的情况下减少用量的有效途径之一是提高转化率和减少损失率；②减少废气、废水及废弃物(副产物)排放量，且必须满足排放标准。 2重复使用(Reuse) 重复使用是降低成本和减废的需要，如化学 工业过程中的催化剂或载体等，从设计开始就应考虑要重复使用。 3回收(Recycling) 回收主要包括要回收未反应的原料、副产 物、助溶剂、催化剂、稳定剂等。 4 再生(Regeneration) 再生是变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径，要求在工艺设计中应考虑有关原材料的再生利用。 5拒用(Rejection) 拒绝在化学过程中采用那些无法替代，又无 法回收、再生和重复使用有毒或对环境污染作用明显的原材料。 绿色化学的研究目标是运用物理和化学方法，研究和开发环境友好的新反应、新工艺、新技术、新产品，站在可持续发展的高度，实现资源、环境、经济、社会的协调发展。由此可见，绿色化学的理念是从根本上消除污染源，使废物不再产生或得到控制，因此绿色化学是从源头彻底控制污染的化学。近年来，为实施可持续发展战略，在水处理技术和水处理药剂的研究、开发、应用中进一步实施绿色化学理念是2l世纪水处理发展的重要方向之一。 绿色化学在水处理中的应用 物理方法 物理方法主要是指重力沉降法、过滤法、吸附法、膜过滤等。重力沉淀法借助水中颗粒较大的杂质自身的重力使其沉降，降低水的浊度，达到初步净水的目的；过滤法是在重力沉降法的基础上除去不溶性的杂质，过滤的方法分为砂滤法、砂滤棒法、砂炭过滤法等；吸附法常用颗粒状活性炭、木炭等作为过滤材料除去水中色素、细菌及胶体等杂质；膜过滤_2 J(微滤(MF)、超滤(uF)、纳滤(NF)、反渗透(RO))则是借助于膜的选择性渗透作用对混合物中溶质和溶剂进行分离、分级和富集的方法。是一种新兴的高分离、浓缩、提纯、净化技术，是用高分子薄膜作介质，以附加能量为推动力，对双组分或多组分溶液进行表面过滤分离的物理方法。膜过滤法近年来被美国环保局(EPA)推荐为水处理的最佳工艺。 生物处理方法生物处理的基本原理是借助微生物群体的新陈代谢活动，除去水中的有机污染物、氨氮、亚硝酸盐及铁、锰等无机污染物。目前应用的生物预处理工艺主要有生物接触氧化法、生物陶粒滤料滤池、生物膨化床与流化床、膜生物反应器(MBR)等。生物接触氧化法的主要优点是处理能力大，对冲击负荷有较强的适应性，污泥生成量少；陶粒滤料是一种新型的生物膜截体填料，具有质轻、比表面积大、吸附能力强等优点。MBR与传统的生化水处理技术相比具有处理效率高、出水水质好、设备紧凑、占地面积小、易实现自动控制、运行管理简单等特点。生物处理 超声波降解技术超声波降解技术的原理是超声波以一定频率与强度作用于液相反应系统，液体的密度降低到足以使液体介质中“撕裂”出大量瞬间生成又瞬时崩溃的微小“空化泡”，从而将声场的能量集中起来。在压缩过程中，已存在的空化泡被大大压缩、崩溃，在极小的空间内将能量释放出来，产生瞬时局部高温(5000K)和高压(50．7MPa)，即所谓的“热点”，空化过程中伴随着的高温可导致自由基-OH-、-H+和超临界水的形成及声致发光现象，高压将在液体中产生强大的冲击波(均相)110m／s的高速射流(非均相)，可以大大加速与促进氧化还原反应，特别是使一些需要较高温度与压力的非均相反应可在常态下顺利进行。该法具有少污染或无污染、设备简单等优点。同时还有杀菌消毒功效，是一种很有潜力的水处理技术。但由于能量转化效率和能耗的关系。还未在实践中大规模应用。 高级氧化技术(AOP5)AOP5主要包括O3/UV法、UV/固相催化剂法、H202/UV法、H202/Fe2+法、03/H