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光催化氧化法是近几十年发展起来的一种深度氧化技术。它是将特定光源与催化剂联合作用对有机废水进行降解处理的过程。近年来已广泛应用于各类难降解有机废水的实验研究,其机理是当光敏化半导体(催化剂)吸收的光能高于其禁带宽度的能量时会激发产生自由电子和空穴,空穴与水、电子与溶解氧反应,分别产生ｈｏ·和ｏ2-,由于ｈｏ·和ｏ2-都具有强氧化性,因而促进了有机物的降解。

常温常压催化氧化工艺

1、催化氧化

催化氧化是一种新型高效的催化氧化技术，其原理就是在污水与催化剂表面接触的情况下，利用强氧化剂—二氧化氯在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，直至氧化成co2，降低了污水的cod值，较好地去除了有机污染物。在降解cod 的过程中，将有机物的双键打断，苯环类开环，发色基团随之脱离。如偶氮基 和磺酸基团等，从而达到脱色的目的。同时也有效地提高了bod/cod值，使之易于生物降解。这用二氧化氯作氧化剂的催化氧化反应，打开了一些高浓度、高毒性、高色度、高含盐量废水在常规予处理后与生化处理之间的瓶颈，有些废水可直接催化氧化后达到排放标准。

2、催化氧化工艺的优点

常温常压以clo2为氧化剂的催化氧化工艺具有下列特点：

催化氧化反应是在常温常压下进行，反应条件温和，设备易加工，投资低廉，操作也较稳定。

采用clo2作氧化剂，氧化能力强，是氯的2.6倍，对有机物的降觧以生成含氧基团的小分子为主，不产生鹵代烃等二次污染物，氧化后污水无返色现象。

采用化学法现埸制备二氧化氯，制备简便，残液作碱性污水调节ph用，对投资和运行费用相对较低。

催化剂制备方法可靠，流失率低，使用寿命较长，无重金属污染。催化氧化反应器效率高，工艺流程短小，占地面积少，对污水适应性强，既可以降解有机物，又可以处理含硫化物、铁、锰等无机物。

3、氧化剂的性质（二氧化氯）

二氧化氯氧化剂是一种黄绿色气体，具有氯相似的刺激气味，沸点为11℃，二氧化氯易溶于水，溶解度为氯的5倍，溶于水后随浓度的提高颜色由黄绿色变为橙红色。与氯不同，二氧化氯在水中以纯粹的溶解气体存在，不易发生水解反应。二氧化氯在空气中或水中，遇较高温度和光照下都会发生分解，放出氧。二氧化氯具有较强的氧化能力，其氧化还原电位e0=-1.50v，在氧化过程中，正四价[cl]变成负一价[cl],有5个电子的转移，它的理论氧化能力是氯的2.63倍。二氧化氯分子有19个阶电子，有一个未成对的电子，本身就象一个游离基，可以激活有机物分子中的活泼氢，生成进一步氧化反应的自由基，从而进一步反应将芳烃上的官能团取代下耒，生成不稳定的中间体，易于发生开环裂解，直至完全分解为无机物。例如苯环类的有机物，降解趋势为：芳烃化合物→苯环烃基化→开环生成羧酸→二氧化碳。基于这一氧化机理，以二氧化氯作氧化剂的催化氧化反应中，对含有苯环化合物的废水有相当好的降解作用，cod去除率相当高，bod/cod增大，可生化性提高的原因之所在。