表9氧化剂的氧化潜力

相对氧化能力(C12 = 1.0)

物种

氧化电位(V)

氟

氢氧自由基原子氧(单线态)臭氧

过氧化氢Perhydroxyl激进的高锰酸盐次溴酸二氧化氯次氯酸Hypoiodous酸氯溴碘

3.03 2.80 2.42 2.07 1.78 1.70 1.68 1.59 1.57 1.49 1.45 1.36 1.09 0.54

农药工业氯和过氧化氢(H2O2)。然而,使用氯可能会产生不良chlororganics废水中的氯甲烷和氯酚等。有机污染物浓度很高时,使用化学氧化可能太昂贵因为化学高剂量和长期保留时间。

至少九个美国农药制造商使用化学氧化处理废水[7]。在这些系统中,超过98%的氰化物、酚、和杀虫剂被删除;鳕鱼和其他有机物显著减少。有些植物使用化学氧化减少有毒物质的废水,使流更适合后续生物处理。

雷诺兹et al。[25]进行了全面审查,水臭氧化农药的五组:氯化碳氢化合物、有机磷化合物,phenoxyalkyl酸衍生品,organonitrogen化合物和酚类化合物。一般来说,氯代化合物比其他群体更耐臭氧化。除了一些农药,其他四个组的大多数化合物可以实现完整的破坏臭氧化。碳酸氢根离子的存在可以降低反应速率作为自由基拾荒者。接触时间和pH值都是重要的参数。阿特拉津破坏臭氧化是评估一项小型研究中锰的存在[26]。Mncatalyzed臭氧化是提高在存在少量的腐殖物质(1 mg / L DOC)。

化学氧化新发展的结合紫外(UV)辐照与过氧化氢和/或臭氧(O3)氧化。这种组合产生氢氧自由基,这是一个更强的氧化剂比臭氧和过氧化氢。紫外线也增加了反应活性的化合物被兴奋的氧化分子高能级的电子[27]。因此,化学剂量和低反应速率远高于其他氧化方法可以实现。只要提供足够的化学剂量和反应时间,杀虫剂和其他有机化合物氧化成二氧化碳、水和无机盐,[28]。——et al。[29]评价除莠去津在泡沫反应堆用臭氧治疗三个地表水,臭氧结合过氧化氢或紫外线辐射。地表水与低碱度和高pH值是最高的,次高去除阿特拉津、和臭氧化结合过氧化氢或紫外线辐射导致高于除莠去津和中间体的形成比单一的臭氧化或紫外线辐射。

UV / O3过程已被证明是有效地摧毁了许多农药在水中[30]。飞行员在加州合成农药废水进行的检测表明,每个有机磷15 mg / L,有机氯和氨基甲酸酯农药可以UV-oxidized无法探测浓度[31]。图12显示了一个紫外线/氧化工艺流程图与喂养O3和过氧化氢的选项。O3和过氧化氢的结合没有紫外线也可以产生强大的羟基自由基和可能导致催化氧化有机物[32]。

UV / O3生物处理过程调查作为预处理步骤通过测量生物降解性(BOD5 / COD),毒性(ED50)和矿化效率的治疗pesticide-containing废水[33]。研究者发现,在治疗后的一个工业UV / O3过程农药废水的一个小时,鳕鱼只降低了6.2%,TOC仅仅2.4%。然而,BOD5 / COD的值显著增加,这样很容易生物降解废水(BOD5 / COD > 0.4)

和毒性明显下降(减少EC50 > 50%)。所使用的紫外线强度是3.0 mW / cm2和O3供应率为400克/立方米/小时。调查人员的结论是,使用UV / O3作为生物预处理单元包含异型生物质是一种经济的方法处理工业废水有机物作为矿化的大部分工作是由生物单元而不是光解的臭氧化。

图12 Ultrox®紫外线/氧化工艺流程示意图。设备包括一个生成和给水系统和臭氧氧化反应器安装紫外线灯内;过氧化氢是可选的。(由Ultrox国际)。

巴尔莫,Sulzberger[34]发现阿特拉津在photo-Fenton羟基自由基降解动力学系统控制的铁物种形成,这也进一步依赖pH值和草酸浓度。阮和查希尔[35]发现光解作用的除草剂甲基紫罗碱与紫外线溶血性过程导致甲基吡啶自由基的形成,然后进行光解速度更快,生产环保的副产品。在另一项研究中,陆[36]研究了杀虫剂残杀威的光催化氧化,在活性炭存在二氧化钛支持。光降解的杀虫剂Langmuir-Hinshelwood所描述的符合一级动力学方程。光催化氧化杀菌剂甲霜灵的水含有二氧化钛悬浮液在条款解释Langmuir-Hinshelwood动力学模型[37]。

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