一种新型的水处理高级氧化技术金属催化臭氧化.docVIP

第 20卷第 4期 2006年 8月  能源环境保护 Ene rgy Environmental Protection  Vol. 20 , No. 4 Aug . , 2006  综述与专论 一种新型的水处理高级氧化技术———金属催化臭氧化 冯涛 ,刘洪波 ,孙月峰 (天津大学环境科学与工程学院 ,天津 300072) 摘要 :介绍了均相和非均相金属催化剂能增强臭氧氧化能力 ,进而提高废水中有机物的去 除效率。阐述了金属催化臭氧化技术降解有机污水的机理、工艺流程及在水处理中的应 用进展。提出了金属催化臭氧化技术应加强对高效催化剂、新型反应器的研制及催化过 程中反应机理、响因素的研究等。 关键词 :催化臭氧化 ;催化剂 ;水处理 中图分类号 : X703 文献标识码 :A 文章编号 :1006- 8759 ( 2006) 04- 0023- 04  A NEW TECHNOLOGY OF ADVANCED OXIDATION PROCESSES IN WATER TREATMENT - METAL - CATALYTIC OZONATION FENG Tao ,LIU Hong - bo ,SUN Yue - feng ( School of Environment Science and Technology , Tianjin University , Tianjin 300072 , China) Abstract : It is shown that homogeneous and heterogeneous metal - catalyst can enhance the removal efficiency of organic pollutants in wastewater. The technology of metal - catalytic ozonation and its viewed. Furthermore , the develop ment trends of metal - catalytic ozonation , such as the developing and designing of catalyst and new reactor ,research of reaction mechanism and effect factors etc. were p roposed. Keywords :catalytic ozonation ;catalyst ;water treatment 1 在常温常压下将那些难以用臭氧单独氧化的有机 [7 ] 物氧化降解的新型高级氧化技术。同其它高级氧 银、硫酸锌或硫酸铜和三氧化二铬的加入加快了 化技术如 O3/ H2O2、UV/ O3、TiO2/ UV和 UV/ H2O2一 染料废水的臭氧化脱色过程。Andreozzi [8 ]等在研究 样 ,金属催化臭氧化技术也是利用反应过程中产 酸性条件下乙二酸降解动力学时发现 :单独臭氧 生氧化性自由基 (羟基自由基)来氧化分解水中的 与乙二酸不反应的行为由于 Mn (Ⅱ)离子的加入 有机物从而达到水质净化。根据所用催化剂物相 而被克服 ,臭氧化实验结果表明 Mn (Ⅱ)离子在 的不同 ,此项技术大致可分为两类 :利用溶液中金 p H为 0和 4 . 7时起着不同的催化作用。当 p H = 0 属 (离子态)的均相金属催化臭氧化和以固体金 时 Mn (Ⅱ)通过 Mn (Ⅳ)氧化为 Mn (Ⅲ)被认为是 属、金属氧化物或负载在载体上金属或金属氧化 整个氧化过程的速度控制步骤 ,反应速度对臭氧 物为催化剂的非均相金属催化臭氧化 [1～6 ]。 和 Mn (Ⅱ)浓度都为一级反应而与乙二酸浓度无 关 ,当溶液中加入 MnO2时最初出现的短暂过渡阶 收稿日期 :2006 - 03 - 14 第一作者简介 :冯涛 ( 1980 - ) ,男 ,河南开封人 ,在读硕士研究生。 氧化机理 ,他们认为乙二酸和 Mn (Ⅲ)形成一中间 影 degradation mechanism of effluent , process and application in water treatment are re2 金属催化臭氧化技术是近年发展起来的一种均相金属催化臭氧化 等对染料废水进行研究时发现硝酸 Abdo 段消失证实所建议机理。当 p H = 4. 7时为自由基  ?24?  冯  涛等  一种新型的水处理高级氧化技术———金属催化臭氧化  产物 ,这种中间产物是自由基链的引发剂 ,这与  铁等 (所有金属离子浓度 = 6×10 - 5 mol/ L)的作用 Nowell和 Hoi gne