本書涵蓋當前國內外出現(xiàn)的實用型水處理高級氧化技術的研發(fā)進展及其工程實踐，主要側重于國內外高級氧化技術催化劑開發(fā)及其研究進展，反應設備的研究現(xiàn)狀和工程案例討論。具體來說，主要介紹過氧化氫氧化技術，電催化氧化技術，臭氧氧化技術，光催化氧化技術，濕式氧化技術以及多種高級氧化技術組合，最后結合作者多年的工程實踐，針對幾類典型廢水從廢水特征，技術可得性和適用性，建設和運行成本，現(xiàn)場條件等幾個角度進行廢水處理技術方案比選，以求為廣大環(huán)保工作者在工程建設中提供理論指導和經驗借鑒。
全書撰寫過程中力求實現(xiàn)實用性、創(chuàng)新性、前沿性和科學性的統(tǒng)一，可以作為水處理環(huán)保工作者的工具書，也可以作為高校環(huán)境工程專業(yè)研究生的教材使用。
孫承林，中國科學院大連化學物理研究所，課題組長，研究員，先后承擔了“八五”、“九五”國家攻關項目，是“合成氣經由二甲醚制取乙烯、丙烯等低碳烯烴”項目的負責人之一，該項目分別獲得1996年度中科院科技進步特等獎和國家計委、國家科委及財政部頒發(fā)的國家八五攻關重大科技成果獎；2000~2001年主持完成了研制車載型催化濕式氧化處理廢水裝置的項目，獲得了2002年度國家機械工業(yè)科技進步二等獎。2002年主持國家863重大專項“濕式催化氧化技術催化劑和反應器的研制”，高濃度、難降解有機廢水濕式催化處理20噸/天裝置已在深圳市危險廢物處理站成功實施。開發(fā)了含油污水處理及回用裝置，有5套在遼河油田、勝利油田及大港油田運行，為上述企業(yè)帶來較大的經濟效益和社會效益。2009年主持的863重點項目“強化催化氧化集成技術與裝備”異佛爾酮有機廢水催化濕式氧化裝置已在萬華化學集團股份有限公司投入運行，獲得“山東省科技進步二等獎”。
第1章緒論1
1.1我國水資源與水污染概述1
1.2高級氧化技術概述4
1.2.1催化過氧化氫氧化技術5
1.2.2催化臭氧氧化技術7
1.2.3電催化氧化技術10
1.2.4光催化氧化技術12
1.2.5濕式氧化技術13
1.2.6催化濕式氧化技術15
1.2.7二氧化氯催化氧化技術16
1.2.8電子束輻照技術18
1.2.9超臨界水氧化技術19
參考文獻20
第2章催化過氧化氫氧化技術23
2.1引言23
2.2催化過氧化氫氧化機理24
2.2.1均相催化過氧化氫氧化機理24
2.2.2非均相催化過氧化氫氧化機理26
2.2.3催化過氧化氫氧化反應的影響因素27
2.3CWPO催化劑的研究進展29
2.3.1均相催化劑的研究進展29
2.3.2非均相氧化催化劑的研究進展31
2.3.3其他類型催化劑43
2.4CWPO反應器設備介紹45
2.4.1均相催化過氧化氫氧化反應設備45
2.4.2多相催化過氧化氫氧化反應設備46
2.5CWPO處理焦化廢水工程案例47
2.5.1項目簡介47
2.5.2廢水處理過程47
參考文獻48
第3章催化臭氧氧化技術55
3.1引言55
3.2臭氧氧化反應機理57
3.2.1直接氧化反應機理57
3.2.2間接氧化反應機理58
3.2.3均相催化臭氧氧化反應機理60
3.2.4非均相催化臭氧氧化反應機理61
3.3催化臭氧氧化催化劑的研究進展62
3.3.1整體情況介紹62
3.3.2均相催化劑的研究進展63
3.3.3非均相催化劑的研究進展63
3.4反應設備70
3.4.1臭氧發(fā)生器70
3.4.2臭氧檢測設備71
3.4.3微氣泡發(fā)生器72
3.5工程案例72
3.5.1河南某化肥廠反滲透濃水深度處理項目72
3.5.2造紙企業(yè)污水處理廠提標改造項目74
3.6催化臭氧氧化技術存在的問題79
參考文獻79
第4章電催化氧化技術84
4.1引言84
4.2電化學氧化反應機理85
4.2.1直接陽極電化學氧化機理85
4.2.2間接電化學氧化反應機理86
4.2.3三維電極電化學氧化反應機理87
4.3電化學反應器87
4.3.1傳統(tǒng)電化學氧化反應器87
4.3.2三維電極電化學反應器89
4.4電化學氧化處理有機廢水的研究進展90
4.4.1主要電化學反應指標90
4.4.2直接陽極電化學氧化的研究進展91
4.4.3間接電化學氧化的研究進展101
4.4.4三維電極電化學氧化的研究進展109
4.4.5活性碳纖維三維電極電化學氧化降解苯酚廢水的實驗研究110
4.4.6多種電極電化學氧化降解間甲酚效果評價113
4.5工程實例121
4.5.1適宜于電化學氧化廢水水質特點121
4.5.2某焦化廠生化出水深度處理工程122
4.5.3徐州某工業(yè)園污水處理廠提標改造工程124
參考文獻125
第5章濕式空氣氧化技術131
5.1引言131
5.2濕式氧化反應機理132
5.2.1濕式氧化反應機理132
5.2.2催化濕式氧化反應機理132
5.3催化濕式氧化催化劑的研究進展134
5.3.1均相催化劑的研究進展135
5.3.2非均相非貴金屬催化劑的研究進展137
5.3.3非均相貴金屬催化劑的研究進展142
5.3.4非均相非金屬催化劑的研究進展151
5.3.5催化濕式電氧化降解異氟爾酮的研究進展158
5.3.6限域單原子鎳碳納米管超結構載體負載貴金屬催化濕式氧化降解乙酸175
5.3.7污泥碳材料在不同氧化體系中不同催化行為的初步研究193
5.4催化濕式氧化反應設備203
5.4.1傳統(tǒng)間歇式反應釜203
5.4.2電極耦合間歇式反應釜204
5.4.3連續(xù)反應裝置206
5.4.4反應器材質207
5.5催化濕式氧化處理廢水工程案例208
5.5.1煙臺萬華高濃度廢水CWAO處理工程案例209
5.5.2北京天罡助劑高濃度廢水CWAO處理工程案例213
5.5.3深圳危廢處理站感光膠廢水CWAO處理工程案例215
參考文獻217
第6章高級氧化技術偶聯(lián)225
6.1引言225
6.2電芬頓法225
6.2.1電芬頓法的反應機理226
6.2.2電芬頓法的分類227
6.2.3電芬頓法影響因素228
6.2.4電芬頓反應器229
6.2.5電芬頓法工業(yè)應用229
6.3UV/O3氧化法231
6.3.1UV/O3氧化法的反應機理231
6.3.2UV/O3氧化法的主要應用232
6.3.3UV/O3催化氧化技術研究進展233
6.3.4UV-MicroO3技術234
6.4光芬頓法235
6.4.1光芬頓法的反應機理236
6.4.2光芬頓法的應用237
6.5臭氧-芬頓法238
6.5.1臭氧-芬頓法的反應機理238
6.5.2臭氧-芬頓法的應用238
6.6高級氧化-生化法239
6.6.1臭氧-生物法組合技術240
6.6.2芬頓-生化法組合技術241
6.6.3光氧化-生物法組合技術241
6.6.4生化-高級氧化法242
6.7氣體擴散電極的制備及電芬頓降解異氟爾酮的研究244
6.7.1電極SEM分析244
6.7.2電極XPS分析245
6.7.3BET和循環(huán)伏安曲線分析246
6.7.4AB與PTFE的質量比對H2O2生成和CE的影響247
6.7.5H2O2產量與SBET、孔隙體積、孔徑和SCV的關系248
6.7.6氧分壓及電流密度對H2O2及CE的影響249
6.7.7陰陽極協(xié)同降解IP251
參考文獻253
第7章水處理技術方法評價259
7.1引言259
7.2水處理技術篩選原則259
7.3廢水處理方案的確定261
7.3.1廢水基本特點261
7.3.2廢水處理方案設計思路261
7.3.3實驗室小試結果262
7.3.4中試實驗設計266
7.4水處理技術的全生命周期評價266
7.4.1全生命周期技術介紹266
7.4.2全生命周期方法在傳統(tǒng)污水處理技術評價中的應用268
7.4.3全生命周期方法在非傳統(tǒng)水處理技術評價中的應用269
參考文獻271
第8章典型工程應用案例分析274
8.1煤化工廢水的處理工程實例274
8.1.1煤化工廢水零排放項目274
8.1.2焦化廢水深度處理項目278
8.2含油廢水處理藥劑篩選實例284
8.2.1項目概況285
8.2.2含油廢水凈水劑Ⅱ篩選研究285
8.2.3含油廢水混凝工藝凈水劑Ⅲ和凈水劑Ⅳ的篩選291
8.2.4現(xiàn)有工藝藥劑篩選中試實驗研究308
8.2.5出水水質及運行費用總結309
8.3含油廢水深度處理實例309
8.3.1項目概況309
8.3.2工藝流程及說明310
8.3.3中試結果311
8.4氰基樹脂廢水處理工程實例312
8.4.1項目概況312
8.4.2工藝流程及說明313
8.4.3主要構筑物和設備參數(shù)314
8.4.4主要運行結果315
8.4.5經濟技術分析316
8.5聯(lián)萘酚廢水處理工程實例316
8.5.1項目概況316
8.5.2工藝流程及說明317
8.5.3主要構筑物及設備參數(shù)319
8.5.4主要運行結果321
8.5.5經濟技術分析321
8.6芴酮廢水處理工程實例322
8.6.1項目概況322
8.6.2工藝流程及說明322
8.6.3主要構筑物與設備參數(shù)325
8.6.4主要運行效果325
8.6.5經濟技術分析325
參考文獻326
附錄328
附錄1河南省地方標準《賈魯河流域水污染物排放標準》（DB 41/908—2014）328
附錄2河北省地方標準《大清河流域水污染物排放標準》（DB 13/2795—2018）335
附錄3遼寧省地方標準《遼寧省污水綜合排放標準》（DB 21/1627—2008）340
附錄4廣東省地方標準《廣州市污水排放標準》（DB 44 37—90）347
附錄5天津市地方標準《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（DB 12/599—2015）353
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