目前5種方法主要的綠色水處理技術(shù)

1、高級(jí)氧化方法(AOPs) 

      AOPs主要包括O3/UV(紫外線(xiàn))法、UV/固相催化劑法、H2O2/UV法、H2O2/Fe2+法、O3/H2O2法等。其原理是反應(yīng)中產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的-OH; -OH能夠無(wú)選擇性地氧化水中的有機(jī)污染物，使之完全礦化為CO2和H2O。AOPs技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、無(wú)毒、無(wú)污染，是典型的綠色水處理技術(shù)，其中由于光催化氧化法為經(jīng)濟(jì)而成為研究的熱點(diǎn)。

     由于光催化劑的固定問(wèn)題仍未能很好解決，懸浮相催化劑有易失活、易凝聚和難回收等缺點(diǎn)，適于工業(yè)應(yīng)用的光催化反應(yīng)器急待開(kāi)發(fā)。

 

2、電催化氧化法

       電催化氧化法利用電解時(shí)特種電極材料的催化作用產(chǎn)生-OH，使有機(jī)污染物完全氧化為CO2和H2O。該法處理效果好且速度快、占地面積小、實(shí)施過(guò)程無(wú)污染、后處理簡(jiǎn)單、不產(chǎn)生二次污染、是一種綠色水處理技術(shù)。   在實(shí)際應(yīng)用方面，需要解決有效抑制析氫析氧等副反應(yīng)，提高電流效率，改進(jìn)填料、電源方式等問(wèn)題。
 


3、超臨界水氧化法(SCWO)

        SCWO的原理是以超臨界水為反應(yīng)介質(zhì)，在氧化劑(如氧氣、過(guò)氧化氫等)存在下，經(jīng)過(guò)高溫高壓下的自由基反應(yīng)，將有機(jī)物氧化分解為CO等。

       在超臨界狀態(tài)，水的密度接近于液體，黏度接近于氣體，具有類(lèi)似于氣體的較強(qiáng)穿透能力和類(lèi)似于液體的較大密度和溶解度，可與非極性物質(zhì)(如烴類(lèi))、有機(jī)物和氣體(如空氣、氧氣)等完全互溶，避免了相際傳質(zhì)阻力，使污染物的降解速率提高。

       與焚燒法、濕式空氣氧化法相比，SCWO具有無(wú)需催化劑、停留時(shí)間短、去除效率高、清潔、廣譜等優(yōu)點(diǎn)，可用于化工、醫(yī)藥、食品、軍事工業(yè)和核工業(yè)廢水以及城市污水的處理。  SCWO在技術(shù)上還有許多難點(diǎn)，如研究開(kāi)發(fā)廣譜性催化劑，有效控制高溫高壓，解決固體顆粒對(duì)設(shè)備的堵塞問(wèn)題和抑制結(jié)垢，以大效率回收熱能等。對(duì)其熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)亦缺乏深入研究，使得工程設(shè)計(jì)和過(guò)程開(kāi)發(fā)難以進(jìn)行。

 

4、超聲波降解技術(shù)

       超聲波降解有機(jī)污染物的原理是，當(dāng)聲能足夠強(qiáng)時(shí)，在疏松的半周期內(nèi)，液相分子間的吸引力被打破，形成空化核，空化核的壽命為0.1μs，它在爆炸時(shí)的瞬間可產(chǎn)生約4 000 K和100MPa的局部高溫和高壓環(huán)境，并產(chǎn)生速度約為110 m/s的具有強(qiáng)烈沖擊力的射流。該條件足以使所有的有機(jī)物在空化氣泡內(nèi)發(fā)生化學(xué)鍵斷裂、高溫分解或自由基反應(yīng)而使廢水中的有機(jī)污染物降解。

       目前對(duì)超聲波降解技術(shù)的研究尚處于探索階段，許多問(wèn)題尚需解決，如有機(jī)物降解的強(qiáng)化途徑、降解機(jī)理、反應(yīng)器的合理設(shè)計(jì)、高頻超聲波發(fā)生器研制、反應(yīng)過(guò)程的定量化描述、空化泡界面特性研究、連續(xù)化處理工藝開(kāi)發(fā)、多相體系中污染物降解特性和避免有毒中間體產(chǎn)生等。

 

 5、膜處理技術(shù)

        膜分離過(guò)程大多無(wú)相變，可在常溫下操作，具有能耗低、效率高、工藝簡(jiǎn)單、投資小和污染輕等優(yōu)點(diǎn)，在水處理應(yīng)用中發(fā)展相當(dāng)迅速。它包含微濾(MF)、超濾 (UF)、滲析(D)、電滲析(ED)、納濾(NF)和反滲透(RO)、滲透蒸發(fā)(PV)、液膜(LM)等。其中，RO、NF技術(shù)尤為引人注目。

         RO技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用主要是苦咸水和海水淡化以及難以用其他方法處理的混合物。為進(jìn)一步提高膜的可靠性，尚需要研究膜的吸附機(jī)理、更好的膜材料和膜表面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以改進(jìn)膜的水通量、選擇性、耐高溫性和抗氧化能力。