目錄
前言
第1章 臭氧氧化 1
1.1 概述 1
1.2 臭氧濃度的分析方法 2
1.3 臭氧氧化反應機理及反應動力學 3
1.3.1 臭氧氧化的反應機理 4
1.3.2 催化活化臭氧氧化反應 6
1.3.3 臭氧氧化反應動力學 9
1.4 臭氧的制備方法 13
1.5 臭氧氧化在水處理中的應用 15
1.5.1 臭氧氧化-混凝工藝的應用 15
1.5.2 混凝-生物接觸氧化-臭氧氧化工藝的應用 16
1.5.3 臭氧氧化-膜處理耦合技術的應用 17
1.5.4 臭氧-過氧化氫聯(lián)合氧化技術的應用 18
1.5.5 臭氧-紫外線氧化技術的應用 20
1.5.6 臭氧-超聲波聯(lián)合氧化工藝的應用 21
1.5.7 臭氧氧化-曝氣生物濾池工藝的應用 21
1.6 總結 23
參考文獻 23
第2章 芬頓試劑氧化 26
2.1 概述 26
2.2 芬頓試劑氧化反應的機理 26
2.3 芬頓試劑氧化反應動力學及影響因素 28
2.3.1 反應動力學 28
2.3.2 影響因素 30
2.4 電芬頓氧化 31
2.4.1 反應操作條件 32
2.4.2 電極材料性能 32
2.5 類芬頓體系 33
2.5.1 光-芬頓法 34
2.5.2 超聲-芬頓法 34
2.5.3 微波-芬頓法 35
2.5.4 零價鐵-芬頓法 35
2.6 芬頓試劑氧化的應用 35
2.6.1 芬頓法處理水中污染物質 35
2.6.2 芬頓法處理染料廢水 36
2.6.3 芬頓法處理含污泥廢水 36
2.6.4 芬頓法在其他領域的應用 37
2.7 總結 37
參考文獻 38
第3章 高錳酸鉀氧化 41
3.1 概述 41
3.2 高錳酸鉀的反應原理 42
3.2.1 反應過程 42
3.2.2 中間價態(tài)錳的作用 43
3.2.3 自由基的產生 46
3.2.4 Mn2？、Fe2？等離子的去除 47
3.3 總結 48
參考文獻 48
第4章 高鐵酸鹽氧化 50
4.1 概述 50
4.1.1 高鐵酸鹽結構 50
4.1.2 穩(wěn)定性 51
4.1.3 氧化性 52
4.2 高鐵酸鹽的制備 52
4.2.1 干式氧化法 52
4.2.2 濕式氧化法 53
4.2.3 電化學合成法 54
4.3 高鐵酸鹽的定量分析方法 56
4.3.1 高濃度高鐵酸鹽定量分析方法 56
4.3.2 低濃度高鐵酸鹽定量分析方法 57
4.4 高鐵酸鹽氧化在水處理中的應用 58
4.4.1 高鐵酸鹽氧化處理有機污染物 58
4.4.2 高鐵酸鹽氧化處理氨氮及含氮有機物 60
4.4.3 高鐵酸鹽氧化處理含油污水 61
4.4.4 重金屬的去除 62
4.4.5 K？FeO？強化技術及其應用 63
4.5 總結 67
參考文獻 67
第5章 電化學高級氧化 71
5.1 概述 71
5.2 電化學氧化的類型 71
5.2.1 直接電化學氧化 72
5.2.2 間接電化學氧化 73
5.3 電化學高級氧化處理效果的影響因素 77
5.3.1 電極材料及性能 77
5.3.2 電解質溶液 80
5.3.3 pH 80
5.3.4 電流密度 81
5.3.5 電化學反應器的結構 81
5.4 電化學高級氧化在水處理中的應用 82
5.5 其他電化學水處理技術及應用 83
5.5.1 電絮凝技術 83
5.5.2 電氣浮技術 84
5.5.3 內電解法 84
5.6 總結 85
參考文獻 85
第6章 濕式氧化 88
6.1 概述 88
6.2 濕式氧化基本機理 89
6.2.1 反應過程 89
6.2.2 反應產物及路徑 90
6.3 催化濕式氧化 91
6.3.1 均相催化法 91
6.3.2 非均相催化法 92
6.4 濕式氧化反應的主要影響因素及動力學規(guī)律 93
6.4.1 濕式氧化反應的主要影響因素 93
6.4.2 濕式氧化反應動力學規(guī)律 94
6.5 濕式氧化反應工藝及裝置 95
6.5.1 Zimpro工藝及裝置 96
6.5.2 Wetox工藝及裝置 96
6.5.3 其他工藝及裝置 98
6.6 濕式氧化法在水處理中的應用 100
6.6.1 兩步串聯(lián)處理法的應用 100
6.6.2 催化濕式氧化法的應用 100
6.6.3 剩余污泥的處理 101
6.7 綜合經濟評價 101
6.8 濕式氧化技術的缺陷 102
6.9 總結 103
參考文獻 103
第7章 超聲波氧化 105
7.1 概述 105
7.2 超聲波氧化的基本原理 107
7.2.1 超聲空化作用 107
7.2.2 自由基氧化作用 110
7.3 超聲波氧化的主要影響因素 111
7.3.1 聲壓強度的影響 111
7.3.2 聲壓振幅的影響 112
7.3.3 聲能密度的影響 112
7.3.4 超聲波頻率的影響 112
7.3.5 空化氣體的影響 113
7.3.6 溫度的影響 113
7.3.7 溶液性質的影響 113
7.3.8 初始濃度的影響 114
7.4 超聲波反應器 115
7.4.1 液哨式超聲波反應器 115
7.4.2 清洗槽式超聲波反應器 116
7.4.3 變幅桿式超聲波反應器 117
7.4.4 杯式超聲波反應器 117
7.4.5 平行板近場型聲波處理器 118
7.5 超聲波氧化技術在工業(yè)廢水處理中的應用方式 118
7.5.1 單純超聲波氧化處理廢水 118
7.5.2 超聲波聯(lián)用技術 120
7.6 總結 125
參考文獻 125
第8章 光催化氧化 128
8.1 概述 128
8.2 光催化氧化原理 128
8.3 光催化氧化反應動力學特性及影響因素 134
8.3.1 光催化劑的組成 134
8.3.2 光催化劑的性質 134
8.3.3 影響光催化劑性能的外界因素 136
8.4 提高光催化效率的途徑 138
8.4.1 貴金屬沉積 139
8.4.2 光敏化 139
8.4.3 離子摻雜 140
8.4.4 半導體的多元共摻雜 142
8.4.5 復合半導體 144
8.5 光催化劑的制備方法 146
8.5.1 溶膠-凝膠法 146
8.5.2 沉淀法 147
8.5.3 水熱法和溶劑熱法 148
8.5.4 微乳液法 149
8.5.5 化學氣相沉積法 149
8.6 光催化反應器 149
8.7 光催化氧化在水處理中的應用 153
8.8 光催化氧化與其他技術組合在水處理中的應用 153
8.8.1 光催化氧化與電化學氧化組合 154
8.8.2 光催化氧化與超聲波氧化組合 154
8.9 總結 154
參考文獻 155
第9章 輻照技術 159
9.1 概述 159
9.2 輻照技術的分類 159
9.3 輻照技術作用機理 161
9.3.1 電離輻照技術作用機理 161
9.3.2 紫外輻照技術作用機理 163
9.4 不同輻照技術反應動力學及影響因素 163
9.4.1 電離輻照反應動力學 163
9.4.2 電離輻照水處理過程的影響因素 165
9.4.3 紫外線消毒反應動力學 166
9.4.4 紫外線輻照水處理過程的影響因素 168
9.5 輻照技術在水處理中的應用 169
9.5.1 電離輻照在水處理中的應用 169
9.5.2 紫外輻照在水處理中的應用 171
9.6 輻照技術水處理中常用設備類型及其特點 172
9.6.1 紫外線消毒設備及其特點 172
9.6.2 電離輻照技術應用設備及其特點 174
9.7 輻照技術存在的問題 178
9.8 總結 179
參考文獻 179
第10章 硫酸根自由基氧化 183
10.1 概述 183
10.1.1 硫酸根自由基的性質 183
10.1.2 自由基的檢測 184
10.1.3 降解污染物反應類型及作用原理 189
10.2 硫酸根自由基生成技術 190
10.2.1 熱活化 190
10.2.2 紫外活化 190
10.2.3 堿活化 191
10.2.4 過渡金屬活化 192
10.2.5 電化學活化 192
10.3 硫酸根自由基的反應動力學 193
10.4 影響反應速率的因素 194
10.5 硫酸根自由基在水處理中的應用 195
10.5.1 難降解有機廢水處理 195
10.5.2 地下水原位修復 196
10.6 總結 196
參考文獻 197
第11章 活性氯氧化 200
11.1 概述 200
11.2 常用含氯消毒劑的反應機理 200
11.2.1 氯消毒機理 200
11.2.2 氯胺消毒法的機理 201
11.2.3 二氧化氯消毒法的機理 201
11.3 活性氯氧化反應動力學 202
11.4 各類型含氯消毒劑的主要影響因素 203
11.5 含氯消毒劑的常用設備及其特點 204
11.5.1 加氯設備及其特點 204
11.5.2 二氧化氯消毒設備及其特點 206
11.6 含氯消毒技術存在的主要問題 209
11.6.1 液氯消毒技術存在的主要問題 209
11.6.2 二氧化氯消毒技術存在的主要問題 210
11.7 氯消毒與紫外輻照技術結合在水處理中的應用 211
11.7.1 UV-氯聯(lián)合工藝去除水中氨氮物質 212
11.7.2 UV-氯聯(lián)合工藝去除水中致嗅物質 212
11.7.3 UV-氯聯(lián)合工藝去除水中新興污染物 213
11.8 總結 214
參考文獻 215