Mar thoradh ar fhorbairt thapa an tionscail iarainn agus cruach tá cuid mhór fuíolluisce tionsclaíoch atá deacair a chóireáil, go háirithe fuíolluisce cóic, ina bhfuil cuid mhór d’ábhar orgánach ardchruinnithe tocsaineach, díobhálach agus deacair a dhíghrádú. Tá tréithe comhdhéanamh casta aige agus athruithe móra i gcáilíocht agus toirt uisce. Tá cóireáil fuíolluisce cóic ag déanamh imní níos mó agus níos mó do dhaoine. Aird a thabhairt ar. Faoi láthair, is modhanna cóireála bitheolaíocha traidisiúnta, modhanna flocasúcháin agus téachta, agus modhanna asaithe iad cóireáil fuíolluisce cóic den chuid is mó. Tá droch-bhith-dhíghrádaitheacht ag an bhfuíolluisce cóic agus caithfear é a chaolú go mór roimh chóireáil bithcheimiceach. Thairis sin, tar éis go bhfuil sé deacair an t-eisilteach bithcheimiceach COD (éileamh ocsaigine ceimiceach) agus cion nítrigine amóinia an caighdeán a chomhlíonadh ag an am céanna, caithfear é a chóireáil tuilleadh. Mar sin féin, tá costais arda próiseála ag roinnt ardteicneolaíochtaí cóireála, agus tá sé deacair roinnt substaintí tocsaineacha agus díobhálacha a dhíghrádú go hiomlán, agus tá siad seans maith go truailliú tánaisteach. Bunaithe ar stádas reatha na cóireála fuíolluisce cóic, tá sé an-riachtanach staidéar a dhéanamh ar theicneolaíochtaí cóireála atá éifeachtúil agus neamhdhíobhálach don chomhshaol.
Úsáideann Ardphróiseas Ocsaídithe (AOPanna) na radacacha hiodrocsaile an-ghníomhacha (· OH) a ghintear sa chóras imoibriúcháin chun móilíní truailleán orgánacha a ionsaí, agus sa deireadh thiar truailleáin orgánacha a ocsaídiú go CO2, H2O agus neamh-tocsaineach eile Is glas, comhshaoil é an t-aigéad móilín beag. teicneolaíocht cóireála fuíolluisce atá cairdiúil agus éifeachtach. Faoi láthair, cuimsíonn ardteicneolaíochtaí ocsaídiúcháin ocsaídiú ceimiceach, ocsaídiú fótaiceimiceach, ocsaídiú fótachóipileach, ocsaídiú fliuch catalaíoch, srl. Toisc go bhfuil buntáistí ag AOPanna ocsaídiú láidir agus rialú éasca ar dhálaí oibriúcháin, tharraing siad aird níos mó agus níos mó le blianta beaga anuas.
Oxid Ocsaídiú ceimiceach
Úsáideann an modh seo ocsaídiúcháin cheimiceacha chun substaintí neamhorgánacha nó orgánacha leachtacha nó gásacha a thiontú ina substaintí atá beagán nimhiúil nó neamh-tocsaineach nó chun iad a thiontú ina bhfoirmeacha atá furasta a dheighilt. Is iad ocsaídeoirí a úsáidtear go coitianta i réimse na cóireála uisce ná ózón, sárocsaíd hidrigine, sármhanganáite potaisiam agus a leithéid. Sa phróiseas cóireála fuíolluisce feanóil, is é sárocsaíd ózóin agus hidrigine a chur i bhfeidhm an ceann is coitianta.
Faoi láthair, tá ózón in úsáid ag go leor tíortha ar domhan chun díghalrú, go háirithe san Eoraip, úsáidtear ózón i gcóireáil uisce i ngléasraí uisce. Cuir catalaígh soladacha leis an gcóras ocsaídiúcháin ózóin, mar shampla carbón gníomhachtaithe le hachar dromchla mór. Úsáidtear ózón agus carbón gníomhachtaithe ag an am céanna chun ról catalaíoch a imirt agus is féidir leo na táirgí móilíní beaga a ionsú tar éis ocsaídiú ózóin. Méadaíonn an dá cheann an OH- sa tuaslagán. Tá éifeacht sineirgisteach aige chun níos mó radacach hiodrocsaile a ghiniúint.
Is ocsaíditheoir láidir é sárocsaíd hidrigine. Tá imoibriú tapa ocsaídiúcháin aige i dtuaslagán alcaileach agus ní thabharfaidh sé iain eisíontas don tuaslagán imoibriúcháin. Dá bhrí sin, úsáidtear go maith é i gcóireáil éagsúlacht truailleán orgánach nó neamhorgánach. Baineadh úsáid as sárocsaíd hidrigine chun COD a bhaint i bhfuíolluisce tionsclaíoch le fada an lá. Cé go bhfuil an praghas ar ocsaídiú ceimiceach a úsáid chun fuíolluisce a chóireáil níos airde ná na gnáth-mhodhanna fisiciúla agus bitheolaíocha, tá éifeachtaí nach féidir a chur ar ais ag an modh seo le modhanna cóireála eile, mar shampla tocsaineach. Réamh-dhíleá fuíolluisce guaiseach nó neamh-bhith-dhíghrádaithe, réamhchóireáil fuíolluisce ardchruinnithe / sreabhadh íseal, srl. Níl an éifeacht a bhaineann le sárocsaíd hidrigine a úsáid leis féin chun comhdhúile teasfhulangacha cobhsaí ardchruinnithe a dhíghrádú. Is féidir é a fheabhsú trí shalainn miotail trasdula a úsáid. Is é an modh is coitianta salainn iarainn a úsáid chun gníomhachtú.
▶ Modh imoibrí Fenton' s.
Is féidir leis an imoibrí Fenton, atá comhdhéanta de shalann neamhfheiriúil intuaslagtha agus sárocsaíd hidrigine measctha i gcóimheas áirithe, go leor móilíní orgánacha a ocsaídiú, agus ní éilíonn an córas teocht ard agus ardbhrú. Féadann an Fe2+ san imoibrí dianscaoileadh sárocsaíde hidrigine a thionscnamh agus a chur chun cinn, agus ar an gcaoi sin radacacha hiodrocsaile a ghiniúint. Is féidir roinnt substaintí tocsaineacha agus díobhálacha cosúil le feanól, clóraophenol, clorobenzene agus nitrophenol a ocsaídiú le himoibrí Fenton' s agus imoibrí cosúil le Fenton.
Tugtar teicneolaíocht cosúil le Fenton ar an teaglaim de sárocsaíd hidrigine agus ózón agus an teaglaim de sárocsaíd hidrigine agus ultraivialait, agus go bunúsach tá a prionsabal mar an gcéanna le prionsabal na teicneolaíochta Fenton.
▶Ocsaídiú fótaiceimiceach
Is imoibriú ceimiceach é an modh seo a dhéantar faoi ghníomhaíocht an tsolais. Éilíonn sé ar mhóilíní radaíocht leictreamaighnéadach de thonnfhad ar leith a ionsú agus tá siad ar bís stát corraithe móilíneach a tháirgeadh, agus ansin athrú go ceimiceach go stát cobhsaí eile, nó a bheith ina tháirge idirmheánach a thionscnaíonn imoibriú teirmeach. Tá éifeacht dianscaoilte radaíochta solais ultraivialait simplí lag. Trí mhéid iomchuí ocsaídiúcháin (mar shampla H2O2, O3, srl.) A thabhairt isteach sa mhodh ocsaídiúcháin solais ultraivialait, is féidir an éifeacht cóireála fuíolluisce a bharrfheabhsú go mór agus is féidir an ráta díghrádaithe a luathú. Tá dhá bhealach ann chun ábhar orgánach a fhótach-dhíghrádú: fótach-dhíghrádú díreach agus fótach-dhíghrádú indíreach. Tagraíonn an chéad cheann d’imoibriú díreach móilíní ábhair orgánaigh le substaintí sa timpeallacht máguaird tar éis fuinneamh solais a ionsú; tagraíonn an dara ceann do shubstaintí áirithe atá ann sa timpeallacht orgánach An próiseas chun fuinneamh solais a ionsú i staid chorraithe agus ansin imoibriú ábhair orgánaigh agus truailleán a spreagadh. Ina measc, tá sé níos tábhachtaí díghrádú solais indíreach ábhar orgánach a dhéanamh.
Is é 200nm ~ 700nm an raon tonnfhaid is féidir a úsáid sa mhodh ocsaídiúcháin fótaiceimiceach, is é sin, raon an tsolais ultraivialait agus an tsolais infheicthe. Tá feidhm ag ocsaídiú fótaiceimiceach i rialú truaillithe aeir agus i gcóireáil fuíolluisce. Is féidir é a roinnt ina UV / O3, UV / H2O2, UV / Fenton agus córais eile de réir na gcineálacha ocsaídiúcháin. Beag beann ar an gcóras, is gnách go ndéanann imoibrithe fótaiceimiceacha díghrádú ar orgánaigh trí radacacha hiodrocsaile a ghiniúint.
Mar shampla, sa chóras UV / O3, dianscaoilfidh ózón na céime leachtacha radacacha hiodrocsaile a tháirgeadh faoi radaíocht ultraivialait, agus sroicheann an ráta ionsúcháin ultraivialait an t-uasmhéid ag 253.7nm, a fhéadann an chuid is mó den ábhar orgánach a ocsaídiú go CO2 agus in uisce, agus úsáidtear é. chun iarann a chóireáil i bhfuíolluisce tionsclaíoch. Cianáit, comhdhúile orgánacha, aigéid nítrigin-bhunaithe, alcóil, lotnaidicídí, comhdhúile orgánacha ina bhfuil nítrigin, sulfair nó fosfar, agus orgánaigh chlóirínithe agus truailleáin eile.
▶Ocsaídiú fótachóipileach
Sa mhodh seo, táirgeann fótacatalyst (ar a dtugtar fótacatalyst freisin) éifeacht catalaíoch faoi ionradaíocht foinse solais tonnfhaid ar leith, ionas go mbeidh na móilíní uisce máguaird agus ocsaigin corraithe chun ian an-ghníomhach · OH- agus · O2 a fhoirmiú. grúpaí. Úsáideann an teicneolaíocht ocsaídiúcháin fótachóipileach catalaíoch mar TiO2, ZnO, WO3, CdS, ZnS, SnO2 agus Fe3O4.
Is é TiO2 an catalaíoch is coitianta a úsáidtear. San imoibriú fótachóipileach, bíonn tionchar den chuid is mó ar ghníomhaíocht fhótachóipteach TiO2 ag an gcéim criostail, méid gráin agus achar dromchla sonrach. Nuair a chinntear an chéim criostail, bíonn méid gráin criostail agus achar dromchla sonrach ina bhfachtóirí tábhachtacha i bhfótacatalysis TiO2. Is lú méid na gcáithníní, is giorra an t-am idirleathadh leictreon agus poill fótiginithe, agus is mó an t-achar dromchla sonrach, is éifeachtaí é truailliú uisce a ionsú. An tsubstaint chun feidhmíocht fhótachóipileach a fheabhsú. Nuair a shroicheann méid na gcáithníní catalaíoch leibhéal na nanaiméadar, féadann sé éifeacht chandamach a tháirgeadh chun an ráta ionsú solais agus an ráta úsáide a fheabhsú, ar treo tábhachtach é den taighde catalaíoch reatha.
Tá tréithe neamh-tocsaineachta agus dálaí oibríochta simplí ag ocsaídiú fótachóipileach. Is féidir solas ultraivialait, solas insamhalta gréine agus solas na gréine a úsáid mar fhoinsí solais, agus is féidir dálaí nádúrtha (mar aer) a úsáid mar thionscnóirí catalaíocha. Tá ardghníomhaíocht aige, dea-chobhsaíocht agus féadann sé orgánach a dhéanamh Tá na truailleáin díghrádaithe go hiomlán agus níl aon truailliú tánaisteach ann. Le blianta beaga anuas, d’fhonn úsáid iomlán a bhaint as solas nádúrtha chun truailleáin éagsúla a dhíghrádú, tá go leor oibre déanta ag daoine maidir le gníomhaíocht catalaíoch a fheabhsú agus raon tonnfhaid an tsolais excitation a leathnú, ar a dtugtar modhnú dromchla ar chatalaíoch freisin. Féadann dópáil miotail trasdula TiO2 leibhéil nua fuinnimh modhnaithe a fhoirmiú trí mhiotail lómhara a thaisceadh, agus ar an gcaoi sin a raon fótoresponse a leathnú. Is féidir le cóireálacha modhnóireachta ar nós fótaisintéisiú feidhmíocht fótachóipileach a fheabhsú.
Cuimsíonn réimsí feidhme ocsaídiúcháin fótachóipileach go príomha cóireáil fuíolluisce ruaime, fuíolluisce orgánach ardchruinnithe, agus fáil réidh le micrea-thruailleáin atá deacair a dhíghrádú i gcéim ardchóireála an uisce óil. Faoi ghnáththosca, ní féidir ocsaídiú fótachóipileach TiO2 a dhéanamh ach i raon tonnfhaid an tsolais ultraivialait, rud a chuireann teorainn le tóir agus cur i bhfeidhm na teicneolaíochta fótachóipileach. Ina theannta sin, tá forbairt imoibreoirí ocsaídiúcháin fótachóipileach fós neamhaibí, agus tá sé deacair próiseáil ar mhórscála a bhaint amach.
▶Ocsaídiú fliuch
Is modh ard ocsaídiúcháin é an modh seo a úsáideann ocsaídeoirí chun ábhar orgánach i bhfuíolluisce a ocsaídiú i ndé-ocsaíd charbóin agus in uisce faoi theocht ard agus faoi bhrú ard, agus ar an gcaoi sin truailleáin a bhaint. Tá tréithe raon feidhme leathan ag an modh, ardéifeachtúlacht cóireála, gan mórán truaillithe tánaisteacha, ráta tapa ocsaídiúcháin, agus fuinneamh inghnóthaithe agus ábhair úsáideacha. Sa tSeapáin agus sna Stáit Aontaithe, cuireadh an cineál seo modh i bhfeidhm san innealtóireacht, is teicneolaíocht cheannródaíoch í, agus tá ionchais leathana aici maidir le forbairt. Mar sin féin, tá fadhb ag an modh seo freisin, is é sin, de ghnáth is gá ocsaídiú fliuch a dhéanamh faoi dhálaí ardteochta agus ardbhrú. Is minic gur aigéad orgánach an táirge idirmheánach, a éilíonn ábhair ard-threalaimh, catalaígh daor, agus nach bhfuil oiriúnach ach le haghaidh fuíolluisce sreabhadh beag agus tiúchan ard ...
I measc na modhanna ocsaídiúcháin fliuch tá dhá chineál: ocsaídiú uisce subcritical agus ocsaídiú uisce supercritical. Tagraíonn teicneolaíocht ocsaídiúcháin uisce supercritical do theicneolaíocht nua cóireála dramhaíola ardéifeachtúlachta ina ndéantar uisce a ocsaídiú chun truailleáin orgánacha a chóireáil faoi dhálaí sárchritice. Faoi theocht agus brú áirithe, is féidir beagnach gach ábhar orgánach a ocsaídiú agus a dhianscaoileadh go hiomlán i mbeagán ama, rud a ghiorraíonn an t-am cóireála fuíolluisce go mór. Tá an gléas cóireála iata go hiomlán, a shábhálann spás agus nach bhfuil aon truailliú tánaisteach ann.
In uisce sárchritice, laghdaítear intuaslagthacht salainn go suntasach, agus méadaítear intuaslagthacht substaintí orgánacha go suntasach. Mar shampla, is féidir beinséin, heacsán, N2, O2, srl a bheith go hiomlán in-inúsáidte le huisce, agus is cúis le hathruithe ar dhlús, slaodacht agus comhéifeacht idirleata. Laghdaíonn an chomhéifeacht idirleata leis an méadú ar an dlús. Toisc go n-úsáideann an teicneolaíocht ocsaídiúcháin fhliuch teocht agus brú níos airde, laghdaíonn dlús an uisce, éiríonn an chomhéifeacht idirleata níos mó, agus méadaíonn an luas aistrithe mais go géar.
I measc na réimsí feidhme d’ocsaídiú fliuch tá cóireáil fuíolluisce lotnaidicídí, cóireáil fuíolluisce feanóil, fuíolluisce a phriontáil agus a ruaimniú agus cóireáil sloda, srl. Tar éis don fhuíolluisce thuasluaite a chóireáil le ocsaídiú fliuch, laghdaítear an tocsaineacht go mór, agus feabhsaítear in-bhithmhillteacht freisin. Le cabhair ó chóireáil bithcheimiceach, is féidir scardadh fuíolluisce a bhaint amach.
Féadann ardteicneolaíocht ocsaídiúcháin truailleáin orgánacha a mhianrú go dé-ocsaíd charbóin agus in uisce. Is próiseas atá neamhdhíobhálach don chomhshaol é, ach is é an costas ardphróiseála nuair a bhíonn truailleáin á ndíghrádú ná quot &; cuisle &; ag cur srian lena chur chun cinn. Sa tSín' s ardteicneolaíocht ocsaídiúcháin, ach amháin cúpla ceann mar mhodh Fenton agus teicneolaíocht ocsaídiúcháin ózóin a cuireadh i bhfeidhm i gcóireáil uisce iarbhír, tá an chuid eile den chuid is mó sa chéim taighde saotharlainne nó tástála ar scála beag. Ní féidir luasghéarú a chur i bhfeidhm sa tionscal iarbhír ach amháin trí na míbhuntáistí a bhaineann le hardchostas infheistíochta agus cóireála ardteicneolaíochta ocsaídiúcháin, creimeadh tromchúiseach trealaimh, agus méid beag uisce cóireáilte a réiteach. Is féidir achoimre a dhéanamh ar threo forbartha ardteicneolaíochta ocsaídiúcháin mar seo a leanas:
Is é ceann amháin gur féidir le roinnt teicneolaíochtaí mar theicneolaíocht ocsaídiúcháin fótachóipileach agus teicneolaíocht ocsaídiúcháin ózóin in-bhithmhillteacht fuíolluisce a fheabhsú, ach tá sé deacair agus costasach fuíolluisce cóic a chóireáil ar leithligh. Is féidir é a chomhcheangal le teicneolaíocht bithcheimiceach chun tocsaineacht bhitheolaíoch fuíolluisce cóic a laghdú agus in-bhithmhillteacht a fheabhsú. , Agus ansin modhanna bithcheimiceacha íseal-ídithe agus ardéifeachtúlachta a úsáid le haghaidh cóireála.
Ar an dara dul síos, tá ardriachtanais trealaimh agus costais arda próiseála ag teicneolaíochtaí mar ocsaídiú catalaíoch fliuch agus ocsaídiú uisce sárchritice. Is féidir taighde agus forbairt speisialta a dhéanamh ar ábhair imoibreora agus catalaígh ar chostas íseal. I gcóireáil fuíolluisce cóic, níor chóir an fuíolluisce atá deacair a chóireáil, mar amóinia atá fágtha, a mheascadh le fuíolluisce eile, an méid fuíolluisce a mhéadú, agus ansin na hardocsaídeoirí thuasluaite a úsáid le haghaidh cóireála.
Is é an tríú ná imoibreoir a dhearadh le struchtúr simplí, ardéifeachtúlacht, solas nádúrtha agus oibriú cobhsaí fadtéarmach, éifeachtúlacht cóireála ocsaídiúcháin fótaiceimiceach agus teicneolaíocht ocsaídiúcháin fótachóipileach a fheabhsú, agus é a chomhcheangal le téachtadh, asaithe agus teicneolaíochtaí eile.