(4)超临界水氧化及超临界水催化氧化法[29] 在一般的实验中,一般会使用水,乙烯,乙烷,等来作为超临界流体,
当所设定的参数值达到预期的临界点以上时,水就会处于一种特殊的状态, 这种状态既不同于气态也不同于液态所以我们称之为超临界状态,而处于此 状态下的水也就是超临界水。水的临界状态是一种十分特殊状态,在这种状 态下,水的很多性质都会发生改变,如密度,扩散程度,介电常数等,都会 与原来有很大的差别。也正是因为它的这种特性,让它可以成为效果明显的 溶剂,尤其在有机物和氧气的情况下,效果特别好。技术发展到现阶段,运 用超临界水来帮助氧化的方法已经获得了广泛的运用,很多国家都已经开始 了对于该法的实际运用,并且取得了很好的效果。但我国现在对于这项技术 还处于起步阶段。
(5)高铁酸盐法
20 世纪中页,Thompon 等通过以前从未使用过的化学合成的方式顺利制 得了在纯度方面有显著提升的高锰酸钾。高锰酸钾在非常广的 pH 值范围内具 有着很好的氧化性。当 pH 大于 7 时,在氧化性方面,高锰酸钾对于臭氧来说, 具有很大的优势。 NH3、SCN、CN-、S2O42-都在能被它氧化的范围之中。并 且,反应后的产物发生还原反应之后得到的是氢氧化铁,并且是以极其微小 的颗粒-胶体的状态存在于在溶液之中的,这样的特殊形态能够达到沉淀的效 果,使得水中的悬浮物聚集在一起形成大的颗粒,因此,人们开始广泛地应 用这种方式来对被污染过的水进行杀菌消毒,而且不会产生二次污染。
水中的菌类、藻类和氨氮都可以用高铁酸盐法去除而且效果非常好,还
可以达到氧化和吸附水中重金属的效果。研究结果表明,要想得到最好的杀 菌效果,那就需要达到以下条件:溶液中单位体积中高铁酸钾的含量最好在 10 到 40 之间,接触的时间最好在五分钟左右。
高铁酸钾也可以用来很好地去除抗生素类和内分泌干扰物等微量且具有 可持久性的污染物,而且降解效率非常高。国内著名学者以高铁酸盐降解盐 酸四环素,研究了很多外部因素对整个实验的影响,还通过正交的方式进行 实验,从而研究了盐酸四环素降解的在什么样的情况下拥有最好的反应效果, 以及外部因素对其造成的影响大小。经过多次实验后,我们得出了以下结论: 首先可以肯定的是,高铁酸盐消除四环素方面具有显著的效果,其次,在 pH 值小于等于 7 时,降解的速率很高,而当 Ph 大于 7 时,降解变慢,因此可以 看出,pH 值是对降解速率影响最大的外部因素。马艳等选用高铁酸钾研究了 磺胺嘧啶降解实验,结果表明:高铁酸钾对 SD 的降解率可以达到 86。2%,而 且反应速度非常快, 10min 内反应就能结束。影响其降解效率最大的因素有 溶液的 pH、反应时间和反应物初始浓度以及高铁酸盐投加量。论文网
(6)TiO2 光催化氧化法
选用金属氧化物 TiO2 作为催化,氧气或空气作为氧化剂。反应机理可用 下式反应表示:
TiO2 → e- + TiO2 (h+)
当能量大于等于 TiO2 能带隙的光辐射时,TiO2 价带的电子就会跃迁到导 带并形成电子的空穴对,迁移至 TiO2 的表面,其生成的电子会与水中的溶解 氧发生反应形成氧自由基,而空穴会将水或氢氧根离子吸附,使其氧化成羟 基自由基。
与其他处理方法相比,TiO2 光催化氧化法有以下优点:1。光催化反应后产 生的羟基自由基的氧化性极强,可以把几乎所有的有机污染物全部矿化,不 会形成二次污染。2。反应的条件很温和,在常温常压下也可以进行反应。3。 TiO2 价格低廉、性质结构非常稳定、没有毒副作用,所以它被广泛引用于光催化 反应中,是常用的光催化剂。