Derin oksidasyon teknolojisi olarak da bilinen gelişmiş oksidasyon teknolojisi, elektrik, ışık ışınlaması, katalizörlerin kullanımına dayanır ve bazen reaksiyonda oldukça aktif serbest radikaller (HO• gibi) üretmek için oksidanlarla birleştirilir ve daha sonra ilave yoluyla kullanılır. serbest radikaller ve organik bileşikler arasındaki ikame, elektron transferi, bağ kırılması vb. gibi durumlarda sudaki makromoleküler refrakter organik madde oksitlenir ve düşük toksik veya toksik olmayan küçük moleküllere parçalanır, hatta doğrudan CO2 ve H2O'ya parçalanır, tam mineralizasyona yakındır. Mevcut ileri oksidasyon teknolojileri temel olarak kimyasal oksidasyonu, elektrokimyasal oksidasyonu, ıslak oksidasyonu, süperkritik su oksidasyonunu ve fotokatalitik oksidasyonu içerir.
1. Kimyasal oksidasyon teknolojisi
Kimyasal oksidasyon teknolojisi genellikle biyolojik arıtmanın ön arıtımında kullanılır. Genel olarak kimyasal oksidanlar, organik atık suyun biyolojik olarak parçalanabilirliğini arttırmak için katalizörlerin etkisi altında arıtılması veya atık sudaki organik maddeyi stabilize etmek için doğrudan oksitlenmesi ve parçalanması için kullanılır.
1.1 Fenton reaktifi oksidasyon yöntemi
Bu teknoloji orta-1890larda ortaya çıktı ve Fransız bilim adamı HJ Fenton tarafından önerildi. Asidik koşullar altında H2O2, Fe2+ iyonlarının katalitik etkisi altında tartarik asidi etkili bir şekilde oksitleyebilir ve malik asidin oksidasyonuna uygulanır. Uzun zamandır insanlar tarafından varsayılan Fenton'un temel prensibi, demir iyonlarını hidrojen peroksit için katalizör olarak kullanmaktır. Reaksiyon şu formüldeki hidroksil radikallerini üretir: Fe2++ H2O2 --Fe3++OH-+•OH ve reaksiyon çoğunlukla asidik koşullar altında gerçekleştirilir.
Kimyasal oksidasyon yönteminde Fenton yöntemi, bozunması zor bazı organik maddelerin (fenoller ve anilinler gibi) arıtılmasında belirli avantajlar gösterir. Fenton yönteminin derinlemesine incelenmesiyle birlikte son yıllarda ultraviyole ışık (UV) ve oksalat Fenton yöntemine dahil edilmiş ve bu da Fenton yönteminin oksidasyon yeteneğini büyük ölçüde artırmıştır.
Klorofenol karışımı UV+Fenton yöntemiyle işlemden geçirildi ve TOC giderim oranı 1 saat içinde %83,2'ye ulaştı. Fenton yöntemi güçlü oksidasyon kabiliyetine, hafif reaksiyon koşullarına, basit ekipmana ve geniş uygulama alanına sahiptir, ancak yüksek arıtma maliyetleri, karmaşık süreç koşulları ve zor süreç kontrolü gibi dezavantajları vardır ve bu da teşvik edilmesini ve uygulanmasını zorlaştırır.
1.2 Ozon oksidasyon yöntemi
Ozon oksidasyon sistemi yüksek bir redoks potansiyeline sahiptir ve atık sudaki çoğu organik kirleticiyi oksitleyebilir. Endüstriyel atıksu arıtımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ozon sudaki birçok organik maddeyi oksitleyebilir ancak ozon ile organik madde arasındaki reaksiyon seçicidir ve organik maddeyi tamamen CO2 ve H2O'ya ayrıştıramaz. Ozon oksidasyonundan sonraki ürünler genellikle karboksilik asit organik maddesidir. Ozonun kimyasal özellikleri, özellikle saf olmayan suda son derece kararsızdır ve oksidasyonun ayrışma hızı dakikalar içinde ölçülür. Atık su arıtımında ozon oksidasyonu genellikle ayrı bir arıtma ünitesi olarak kullanılmaz ve genellikle fotokatalitik ozonlama, baz katalizli ozonlama ve çok fazlı katalitik ozonlama gibi bazı güçlendirme yöntemleri eklenir. Ayrıca ozon oksidasyonunun ozon/ultrason yöntemi, ozon/biyoaktif karbon adsorpsiyon yöntemi vb. gibi diğer teknolojilerle kombinasyonu da araştırma odağıdır.
Literatürde ozon oksidasyonu ve aktif karbon adsorpsiyonunun kombinasyonunun, atık sudaki aromatik hidrokarbonların kütle konsantrasyonunu 0.002ug/L'ye düşürebildiği rapor edilmiştir. Endüstriyel sirkülasyon suyundaki yüzey aktif maddelerin uzaklaştırılması için ozon oksidasyonunun kullanılması, kentsel kanalizasyon arıtma tesislerinin saflaştırma derecesini etkili bir şekilde artırabilir ve drenajın su kalitesini iyileştirebilir. Yu Xiujuan ve diğerleri, ozonla biyoaktifleştirilmiş karbon işlemini kullanarak sudaki organik mikro kirleticilerin giderilmesinde de iyi sonuçlar elde etti. Ozonun sudaki çözünürlüğünün düşük olması nedeniyle, ozonun su içinde daha etkili bir şekilde nasıl çözüleceği, bu teknolojinin araştırılmasında sıcak bir konu haline gelmiştir.
2. Elektrokimyasal katalitik oksidasyon yöntemi
Bu teknoloji 1940'lı yıllarda ortaya çıkmıştır ve geniş bir uygulama yelpazesi, yüksek bozunma verimliliği, basit enerji gereksinimleri, kolay otomasyon ve esnek ve çeşitli uygulama yöntemleri gibi avantajlara sahiptir. Elektrokimyasal katalitik oksidasyon, biyolojik olarak parçalanabilirliği artırmak amacıyla bozunması zor atık sular için bir ön arıtma önlemi olarak kullanılabilir ve ayrıca bozunması zor fenolik atık sular için derin arıtma teknolojisi olarak da kullanılabilir. Elektroliz reaksiyon süreci doğrudan elektrokatalitik oksidasyon elektrolitik hücresinde meydana gelir. Optimize edilmiş pH değeri, sıcaklık ve akım yoğunluğu koşulları altında fenol neredeyse tamamen ayrışabilir.
Yüksek konsantrasyonlu, bozunması zor, toksik ve zararlı fenol içeren atık sular için geleneksel biyolojik ve fiziksel yöntemler avantajlarını kaybetmiş, kimyasal oksidasyon yöntemleri ise yüksek maliyetleri nedeniyle engellenmektedir. Elektrokimyasal katalitik oksidasyon yöntemleri insanlar tarafından giderek daha fazla tercih edilmektedir, ancak aynı zamanda güç tüketimi, elektrot malzemelerinin çoğunlukla değerli metaller olması, yüksek maliyet ve anot korozyonu gibi bazı sorunları da vardır ve bunların tanıtımını ve uygulamasını yönlendiren mikro dinamik ve termodinamik araştırmaları hala devam etmektedir. kusurlu.
3. Islak oksidasyon teknolojisi
Islak yanma olarak da bilinen ıslak oksidasyon, yüksek konsantrasyonlu organik atık suyun arıtılmasında etkili bir yöntemdir. Temel prensibi, atık sudaki organik kirleticileri oksitlemek için yüksek sıcaklık ve yüksek basınç koşulları altında hava vermektir. Arıtma prosesinde katalizör bulunup bulunmadığına göre ıslak hava oksidasyonu ve ıslak hava katalitik oksidasyonu olarak ikiye ayrılabilir.
3.1 Islak Hava Oksidasyonu
Islak hava oksidasyonunu (WAO) geliştiren ve sanayileştiren ilk şirket ABD'deki Zimpro'ydu. Şirket, WAO prosesini olefin üretimi atık yıkama sıvısı, akrilonitril üretimi atık suyu ve pestisit üretimi atık suyu gibi toksik ve zararlı endüstriyel atık suların arıtımında uygulamıştır. WAO teknolojisi, atık sudaki yüksek moleküler organik maddeyi doğrudan oksitlemek ve inorganik veya küçük moleküler organik madde.
Dimetoat üretimi atık suyunun ıslak hava oksidasyon teknolojisi kullanılarak ön arıtımında organik fosfor ve organik kükürtün giderilme oranı sırasıyla %95 ve %90 kadar yüksektir. Zimpro'nun WAO prosesi yüksek arıtma verimliliğine ve kısa reaksiyon süresine sahiptir, ancak teknolojinin yüksek sıcaklık ve yüksek basınç gerektirmesi, gerekli ekipman yatırımının büyük olması ve çalışma koşullarının zorlu olması nedeniyle genel işletmelerin bunu kabul etmesi zordur. Bu nedenle, reaksiyon sıcaklığını ve basıncını azaltmak veya reaksiyonun kalış süresini kısaltmak için bir katalizör kullanan ıslak hava katalitik oksidasyon yöntemi, son yıllarda yoğun ilgi ve araştırma görmüştür.
3.2 Islak Hava Katalitik Oksidasyonu
Katalitik Islak Hava Oksidasyonu (CWAO), oksidasyon reaksiyonunun daha ılıman koşullar altında ve daha kısa sürede tamamlanmasını sağlamak için geleneksel ıslak oksidasyon işlemine uygun bir katalizörün eklenmesine yönelik bir yöntemdir. Bu, reaksiyonun sıcaklığını ve basıncını azaltabilir, oksidasyonun ayrışma kapasitesini artırabilir, reaksiyon hızını hızlandırabilir, kalma süresini kısaltabilir ve böylece ekipmanın korozyonunu ve işletme maliyetlerini azaltabilir. Islak hava katalitik oksidasyonunun temel sorunu, yüksek aktiviteli ve kolayca geri dönüştürülebilen katalizördür. CWAO katalizörleri genellikle üç kategoriye ayrılır: metal tuzları, oksitler ve kompozit oksitler. Sistemdeki katalizörün formuna göre ıslak hava katalitik oksidasyonu, homojen ıslak katalitik oksidasyon ve heterojen ıslak katalitik oksidasyon olarak ikiye ayrılabilir.
(1) Homojen ıslak katalitik oksidasyon. Homojen ıslak katalitik oksidasyon yönteminde, katalizör (çoğunlukla metal iyonları) çözünür bir geçiş metali tuzu olduğundan, bu tuzlar atık su içerisinde iyonlar halinde bulunur. İyonik veya moleküler düzeyde, oksidanın serbest radikal reaksiyonunu başlatarak ve onu sürekli olarak yenileyerek sudaki organik maddenin oksidasyon reaksiyonunu katalize ederler. Homojen ıslak katalitik oksidasyon yönteminde, katalizör moleküler veya iyonik seviyede bağımsız çalıştığından moleküler aktivite yüksektir, bu da daha iyi oksidasyon etkisi sağlar. Ancak homojen ıslak katalitik oksidasyon yönteminde katalizör iyonlar halinde bulunduğundan atık sudan geri kazanılması ve yeniden kullanılması zor olduğu gibi, ikincil kirliliğe neden olması da kolaydır.
(2) Heterojen ıslak katalitik oksidasyon yöntemi. Heterojen ıslak katalitik oksidasyon, reaksiyon sistemine çözünmeyen bir katı katalizörün eklenmesidir. Katalitik etkisi katalizör yüzeyinde gerçekleştirilir. Katalizörün spesifik yüzey alanının organik maddenin bozunma hızı üzerinde büyük etkisi vardır. Katı katalizörlerin farklı bileşim türleri ve atık suyun özellikleri nedeniyle ıslak katalitik oksidasyonun etkisi de farklıdır. Heterojen ıslak katalitik oksidasyon yönteminde, katı katalizör çözünmediği ve akmadığı için aktive edilmesi, yenilenmesi ve geri dönüştürülmesi daha kolaydır, dolayısıyla uygulama beklentileri çok geniştir.
4. Süperkritik su oksidasyon teknolojisi
Süperkritik su oksidasyon teknolojisi, ıslak hava oksidasyon teknolojisinin geliştirilmiş ve geliştirilmiş halidir. 1982 yılında Amerikan MODAR Şirketi tarafından başarıyla geliştirildi. Prensibi, organik maddeleri oksitlemek ve ayrıştırmak için süperkritik suyu bir ortam olarak kullanmaktır. Aynı zamanda ana sıvı faz olarak suyu ve oksidan olarak havadaki oksijeni kullanır ve yüksek sıcaklık ve yüksek basınç altında reaksiyona girer.
Ancak bunun iyileştirilmesi ve geliştirilmesi suyun süperkritik durumdaki özelliklerinin kullanılmasında yatmaktadır. Suyun dielektrik sabiti, organik madde ve gazınkine yakın bir değere düşürülür, böylece gaz ve organik madde suda tamamen çözülebilir, faz arayüzü kaybolur ve fazlar arası kütleyi ortadan kaldıran homojen bir oksidasyon sistemi oluşur. Islak oksidasyon prosesinde mevcut transfer direnci reaksiyon hızını arttırır ve homojen sistem içerisinde oksitlenen serbest radikallerin bağımsız aktivitesi daha yüksek olduğundan oksidasyon derecesi de artar. Süperkritik su, organik madde ve oksijen için iyi bir çözücüdür. Organik madde oksijence zengin süperkritik suda homojen bir şekilde oksitlenir ve reaksiyon hızı çok hızlıdır. 400-600 derecede organik maddenin yapısı birkaç saniye içinde yok edilebilir ve reaksiyon tam ve eksiksiz olur, böylece organik karbon ve hidrojen tamamen CO2 ve H2O'ya dönüşür.
Süperkritik su oksidasyon teknolojisi, hızlı reaksiyonu ve kapsamlı oksidasyonu nedeniyle giderek daha fazla ilgi çekmektedir. Reaksiyonun sıcaklığının ve basıncının nasıl azaltılacağı veya reaksiyonun kalış süresinin katalizörler aracılığıyla nasıl kısaltılacağı bu alandaki araştırmaların sıcak noktasıdır. Şu anda yaygın olarak kullanılan katalizörlerin çoğu, ıslak katalitik oksidasyon proseslerinde kullanılan katalizörlerdir. Süperkritik su oksidasyon teknolojisi için geniş spektrumlu katalitik özelliklere sahip katalizörlerin bulunması, bu teknolojinin desteklenmesinde zorluk oluşturmaktadır.
5. Fotokatalitik oksidasyon teknolojisi
Fotokatalitik oksidasyon teknolojisi, fotokimyasal oksidasyon teknolojisi temelinde geliştirilmiştir. Fotokimyasal oksidasyon teknolojisi, organik kirleticilerin görünür ışık veya ultraviyole ışığın etkisi altında oksitlendiği ve parçalandığı bir reaksiyon sürecidir. Doğal ortamdaki bazı ultraviyole yakın ışık (290-400nm), organik kirleticiler tarafından kolayca emilir. Aktif maddeler mevcut olduğunda güçlü fotokimyasal reaksiyonlar meydana gelir ve böylece organik madde parçalanır. Bununla birlikte, reaksiyon koşullarının sınırlamaları nedeniyle, fotokimyasal oksidasyon bozunması genellikle yeterince kapsamlı değildir ve çeşitli aromatik organik ara maddelerin üretilmesi kolaydır; bu, fotokimyasal oksidasyonun üstesinden gelmesi gereken bir sorun haline gelmiştir.
Carey ve ark. TiO2'yi ilk kez 1976'da bifenil ve klorobifenili fotokatalitik olarak parçalamak için kullandı, fotokatalitik oksidasyon teknolojisinin araştırma sıcak noktası, TiO2'yi katalizör olarak kullanarak organik kirleticilerin fotokatalitik oksidasyonla parçalanması yönüne kaydı.
Fotokatalitik oksidasyon ekipmanının basit yapısı, hafif reaksiyon koşulları, çalışma koşullarının kolay kontrolü, güçlü oksidasyon yeteneği, ikincil kirliliğin olmaması ve TiO2'nin yüksek kimyasal stabilitesi, toksik olmaması ve düşük fiyatı nedeniyle, TiO2 fotokatalitik oksidasyon teknolojisi yeni bir teknolojidir. Geniş uygulama olanaklarına sahip su arıtma teknolojisi.
6. Ultrasonik oksidasyon yöntemi
Sonokimyanın gelişimi, su ve atık su arıtımındaki uygulamalarına giderek daha fazla ilgi çekmiştir. Ultrasonik oksidasyonun güç kaynağı akustik kavitasyondur. Yeterli yoğunluktaki ultrasonik dalgalar (15 kHz-20 MHz) sulu çözeltiden geçtiğinde, ses basıncı genliği, ses dalgasının negatif basınç yarı döngüsünde sıvı içindeki statik basıncı ve sıvıdaki kavitasyon çekirdeğini aşar. hızla genişler; Ses dalgasının pozitif basınç yarı döngüsünde, kabarcık adyabatik sıkıştırma nedeniyle patlar ve süre yaklaşık 0.1μs'dir. Kopma anında, yaklaşık 5000 K ve 100 MPa'lık yerel yüksek sıcaklık ve yüksek basınç ortamı oluşturulur ve 110 m/s hızında güçlü darbeli bir mikrojet üretilir.
Ultrasonik oksidasyon için kullanılan ekipman, elektromanyetik transdüksiyon yoluyla ultrasonik dalgalar üreten manyetoelektrik veya piezoelektrik ultrasonik dönüştürücüdür. Laboratuvarda en yaygın kullanılanlar radyasyon plaka tipi ultrasonik cihazlar, prob tipi ve NAP reaktörleridir. Ultrasonik oksidasyon reaksiyon koşulları hafiftir, genellikle oda sıcaklığında, düşük ekipman gereksinimleriyle gerçekleştirilir ve geniş uygulama beklentileri olan, kirlilik içermeyen bir yeşil arıtma teknolojisidir.
Baoji JM-TİTANYUM-Profesyonel anot tasarımı ve üreticisi
Yıllar geçtikçe anot araştırma ve geliştirme, üretim ve imalat konularında uzmanlaştık ve ürünlerimiz dünya çapında birçok ülkeye ihraç edilmektedir. Farklı kullanıcıların gerçek çevresel parametrelerine göre çeşitli anot serileri tasarlanıp üretilebilir. Ziyaret edebilir ve pazarlık yapabilirsiniz.
Nicole
Şirket: Baoji Jimiyun Dynamic Co., Ltd
Ülke:Çin
Ekle:Baoti yolu,Jintai,Baoji şehri,Shaanxi,Çin
Cel:+86 13369210920
Gmail:nicole@jmyunti.com
Web sitesi: www.jm-titanium.com
