Derzeit werden traditionelle biologische Aufbereitungstechniken hauptsächlich für organische Schadstoffe im Abwasser eingesetzt.die Wirksamkeit einiger Abwässer mit hohen Konzentrationen und stabilen chemischen Strukturen ist nicht idealDie organischen Schadstoffe in diesen Abwässern sind hoch konzentriert, giftig und komplex zusammengesetzt.meist stabil aromatische Strukturen enthalten, die sich nur schwer abbauen lassen, mit schlechter biologischer Abbaubarkeit und schwieriger Entsorgung.Die Entfernung organischer Schadstoffe aus organischem Abwasser von Bio-Reaktoren (BROW) ist ein schwieriger Punkt im Bereich der Abwasserbehandlung gewordenIn den letzten Jahren wurden sowohl im Inland als auch international zahlreiche Untersuchungen über die Behandlungsmethoden von widerstandsfähigen organischen Abwässern durchgeführt.im Vergleich zu herkömmlichen Wasserbehandlungsmethoden, Advanced Oxidation Processes (AOPs) haben wegen ihrer Vorteile einer guten Behandlungseffekt, schneller Geschwindigkeit, keiner Sekundärverschmutzung und großer Anwendbarkeit große Aufmerksamkeit erregt.Fortgeschrittene Methoden zur Behandlung von Oxidationswasser weisen im Allgemeinen folgende Merkmale auf:: a. die Verwendung einer großen Anzahl von lebhaften Hydroxylradikalen mit starker Oxidationsfähigkeit als Oxidationsmittel, die Kettenreaktionen von Oxidationsreaktionen hervorrufen können; b.Eine ausreichende Konzentration von Hydroxylradikalen kann vollständig anorganische organische Schadstoffe verursachen, ohne eine Sekundärverschmutzung zu verursachenc. Dieses Verfahren kann organische Schadstoffe unterschiedlicher Konzentration im Wasser oxidieren und ist auch bei bestimmten organischen Verbindungen mit geringer Konzentration wirksam. d.Diese Methode kann allein oder in Kombination mit anderen Methoden wie dem biologischen Abbau verwendet werden, um die Entsorgungskosten zu senken.Die detaillierten Entsorgungstechnologien von AOPs sind in drei Kategorien unterteilt: traditionelle fortgeschrittene Oxidationsmethode, feuchte Luft Oxidationsmethode und elektrochemische Oxidationsmethode,und ihre Anwendung bei der Entfernung organischer Schadstoffe aus Abwasser werden ausführlich erörtert..
1Zu den am häufigsten verwendeten fortgeschrittenen Oxidationsmethoden gehören derzeit die Fenton-Methode, die O3/UV-Methode, die O3/H2O2-Methode und die TiO2-Fotokatalysator-Oxidationsmethode.Die Anwendung von Fenton-Reagenz bei der Oxidationsentfernung organischer Schadstoffe begann in den 1960er Jahren., als Eisenhauer zum ersten Mal Fe2+/H2O2 zur Entfernung von Phenol und Alkylbenzen in der Wasserbehandlung verwendete.Amoxicillin, Ampicillin und Clotrimazol und stellte fest, dass die drei Antibiotika unter bestimmten Bedingungen vollständig synthetisiert werden können, mit einer COD-Entfernung von über 80%.Zur Verbesserung der Entsorgungseffizienz von Fenton-Reagenz, wurde ultraviolettes (UV) Licht eingeführt, das die Menge an Fe2+ reduzieren und die Synthese von H2O2 zu stark oxidierenden Hydroxylradikalen fördern kann,die organische und anorganische Stoffe reicher machen könnenEinige Leute haben es bei der tiefgreifenden Behandlung von Azofarbstoffen verwendet, und die Ergebnisse zeigen, daß, wenn die Konzentration von Azofarbstoffen 400 mg/L beträgt,Die UV-Fenton-Methode kann eine Abfärbungsrate von mehr als 95% im Abwasser erreichen.Diese Methode ist jedoch für die Anwendung von Solarenergie nicht sehr wirksam, und die Kosten für Entsorgungsgeräte sind relativ hoch.die zu einem hohen Energieverbrauch während des Betriebs der Anlagen führenDie O3/UV-Methode wurde erstmals von Garrison et al. zur Behandlung von Abwässern mit komplexen Eisencyanidsalzen angewendet.und es wurde festgestellt, dass die Trennung von UV-Strahlung von O3 kann die Oxidationsrate um 10-104 mal erhöhenDie Ergebnisse zeigten, dass, wenn der pH-Wert 8 und die Reaktionszeit 2 Stunden betrug, die Reaktionszeit von 2 bis 3 Stunden beträgt.die fortschrittliche Oxidationstechnologie von O3/UV hatte eine Abfärbungsrate von 98Bei der Behandlung von Abwässern werden am häufigsten TiO2-basierte Photokatalysatoren untersucht.Die photokatalytische Oxidationsmethode zur Behandlung von Antibiotika-Abwasser hat die Vorteile von milden ReaktionsbedingungenSood et al. synthetisierten Bi2O3/TiO2-Fotokatalysatoren durch hydrothermische Methode,und verwendete den Photokatalysator zur Synthese simulierter Abwässer von Loxacin-AntibiotikaDie Versuchsergebnisse zeigten, dass nach 2 Stunden Lichtbehandlung die Synthese von Loxacin 92% betrug.Die photokatalytische Oxidation hat gute Ergebnisse bei der Behandlung von Abwässern mit Pestiziden gezeigt., insbesondere Organophosphor-Pestizid-Abwässer mit zufriedenstellender Abbaueffizienz, COD- und TOC-Entfernung.Die photokatalytische Oxidationsmethode hat bei der Behandlung organischer Abwässer gewisse VorteileDie Hauptprobleme sind jedoch die hohen Kosten der Katalysatorzubereitung, die geringe Anwendung von Lichtenergie, die mögliche Herstellung toxischerer Zwischenprodukte und die schwierige Katalysatorrückgewinnung.Daher, sind weitere Untersuchungen zur Anwendung der hindernisfotokatalytischen Oxidationsmethode erforderlich.
2Die Methode der nassen Luftoxidation wurde in den 1950er Jahren eingeführt und hat in den letzten Jahren sowohl im In- als auch im Ausland bedeutende Forschungsbeachtung gefunden.Japan und die Vereinigten Staaten haben es in der industriellen Wasserbehandlung angewendet.. Die feuchte Luftoxidationsreaktion gehört ebenfalls zur Kettenreaktion der freien Radikale, und verschiedene freie Radikale werden als Oxidantien verwendet, um organische Schadstoffe zu entfernen.Mit der nassen Oxidationsmethode wird Abwasser, das organische Schadstoffe enthält, mit Luft oder Sauerstoff gemischt., und oxidiert die organischen Verbindungen im Abwasser unter hohen Temperaturen und hohem Druck (150-350 °C, 0,5-20 MPa).Die Methode der Oxidation mit nasser Luft hat die Vorteile einer vollständigen Oxidation der Schadstoffe und einer minimalen Sekundärverschmutzung.Diese Methode hat jedoch auch bestimmte Einschränkungen.Die Reaktion muss unter hohen Temperatur- und Hochdruckbedingungen gestoppt werden.Die Anwendungsmöglichkeiten sind jedoch begrenzt, da sie eine starke Korrosion der Ausrüstung verursachen können und eine große Investition in das Betriebssystem der Ausrüstung erfordern.Bei der nassen Oxidationsreaktion, können geeignete Katalysatoren die Reaktionszeit verkürzen und die Reaktionsbedingungen leichter erreichbar machen.Seltene Erdenmetalle und ihre Oxide und SalzeDas Recycling heterogener Katalysatoren hat mehr Aufmerksamkeit erregt, wobei üblicherweise Materialien wie Siliziumgel, Aktivkohle, Diatomenarten, Aluminiumoxid usw. verwendet werden.als Träger, um verschiedene Arten von aktiven Metallen und ihren Oxiden zu laden, um katalytische Reaktionen zu stoppenDie Methode der nassen Luftoxidation wird zur Behandlung von Pestizidabwässern eingesetzt, indem Luft unter hohen Temperatur- und Druckbedingungen kontinuierlich eingeführt wird.die die organische Substanz im Abwasser effizient in kleine Moleküle organischer Substanz oxidieren und sogar vollständig anorganisch machen kannOrganische Verbindungen, die Phosphor enthalten, werden oxidiert, um Phosphorsäure zu bilden, während organische Schwefelverbindungen oxidiert werden, um Schwefelsäure zu bilden.Papierherstellung Strohzellstoff schwarzer Likör, Kohlengasabwasser, Gewürzabwasser usw. können ebenfalls mit der Methode der nassen Luftoxidation behandelt werden,die gute Auswirkungen auf die Entfernung organischer Schadstoffe aus Industrieabwässern wie Pharmazeutika hat3. Die elektrochemische Oxidation und die elektrokatalytische Oxidation sind fortschrittliche Oxidationsmethoden, die in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erregten. They apply an external electric field and generate strong oxidizing free radicals through a series of electrode reactions inside the reaction installation to stop the oxidation and degradation of organic pollutants in sewage, werden sie in ungiftige oder geringe Toxizität kleine Molekülzwischenprodukte umgewandelt und schließlich vollkommen anorganisch.Die Entwicklung von Elektroden mit einer effizienten katalytischen Leistung ist der wichtigste Aspekt der elektrokatalytischen OxidationsforschungDerzeit werden Elektrodenmaterialien wie Kohlenstoffelektroden, nichtmetallische Verbindungselektroden,und Titanium-basierte Beschichtungselektroden wurden sowohl national als auch international weitgehend untersucht und angewendet.Li Hongbo verwendete einen elektrochemischen Barrierereaktor mit Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2-Elektrode als Anode und Edelstahlplatte als Kathode, um den Abbau von Isophthalsäure im Abwasser zu simulierenDie Entfernung von organischen Stoffen aus isophthalsäurigen Abwässern mit einer Anfangskonzentration von 250 mg/l betrug mehr als 80%.Einige Menschen im Ausland verwenden auch mit Bor doppierte Diamantfolieelektroden als Anoden zur Behandlung von Pestizidabwässern mit Chlorpyrifos mit einer anfänglichen COD von 450 mg/lDie Ergebnisse zeigen, daß organische Stoffe in nur 6 Stunden vollständig oxidiert und abgebaut werden können.Daten über gebrauchte, mit Bor doppierte Diamanten-/Edelstahlelektroden für die Behandlung von Abwasser mit fünf Sulfonamid-AntibiotikaDie Versuchsergebnisse zeigten, daß der Abbaumechanismus von Sulfonamidantibiotika hauptsächlich auf den Angriff von Hydroxylradikalen auf S-N-Bindungen und Benzolringe zurückzuführen ist.Die elektrokatalytische Oxidationsmethode hat eine gute Abbauwirkung auf einige strukturell stabile und schwer zu abbaubare organische Verbindungen.Gleichzeitig ist der Betrieb umständlich, die Betriebskosten sind gering und es ist leicht, eine automatisierte Steuerung zu erreichen, was gute Anwendungsperspektiven bietet.Die AOP-Technologie hat in wohlhabenden Ländern wie Europa große Aufmerksamkeit gefunden.In den Vereinigten Staaten, Amerika und Japan wurde es in vielen Industriezweigen wie Petrochemie, Pharmazeutika, Lebensmittel und Umweltschutz eingesetzt.Es ist derzeit hauptsächlich auf Laborversuche und Forschung beschränkt.- Erstens fehlt es an systematischer und eingehender Forschung über die Thermodynamik, Kinetik und andere Aspekte von AOP-Prozessen;aufgrund verschiedener Bedingungen des Reaktionssystems wie Temperatur und Druck, die hohe Anforderungen an die Ausrüstung wie Korrosionsbeständigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit und Hochdruckbeständigkeit erfordern, erhöht auch die Schwierigkeit der Prozesssteuerung und des Betriebs,Dies behindert die weitere Anwendung der AOP-Technologie in der Praxis..
