[這篇文章最後由never-change在 2008/09/16 10:01am 第 3 次編輯]
好吧~轉貼↓一些光觸媒利用氫氧自由基的說明與一般報導.
二氧化鈦的表面發生氧化還原經ARC-FLASH加工後的表面,氧化還原反應反覆進行。在環境淨化中使用二氧化鈦時,周圍存在空氣。空氣中必有氧氣和水,而氧氣和水積極參與了反應結構。光觸媒反應是因紫外線照射二氧化鈦後引起的。它又被稱為光固體表面反應、光固體介面反應。二氧化鈦吸收紫外線後,氧化鈦內部生成電子與電洞,擴散到表面的電子與電洞能參與光觸媒反應,因此如能在表面獲得較多的電子與電洞,就能更進一步提高反應的效果。形成的電洞,有強力氧化能力,與附在二氧化鈦表面的水起氧化反應後,生成氫氧自由基。
當電子與空氣中的氧分子(O2)相遇時,即生成反應性很強的超級氧分子(˙O2-)﹔當電洞與空氣中的水氣(H2O)相遇時,會透過光化學反應搶奪水中氫氧基的電子,此時,失去電子的氫氧基立刻變成不安定的氫氧自由基(˙OH)。一旦不安定的氫氧自由基遇到外來的、附在物體表面上的有機物時,又會藉由搶奪對方電子的方式使自己趨於穩定。如此一來,有機物即被氧化,變成水和二氧化碳,消散在空氣中。
倘若以光觸媒淨化水質,則從光化學反應中產生的氫氧自由基,也會與水中的不純物發生反應,變成水、二氧化碳或沉澱物。這整個過程,就像一場熱鬧有趣的搶電子遊戲。
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https://119.160.243.125/search/cache?ei=UTF-8&p=%E6%B0%B4%E4%B8%AD%E7%9A%84%E6%B0%AB%E6%B0%A7%E8%87%AA%E7%94%B1%E5%9F%BA&y=%E6%90%9C%E5%B0%8B&rd=r1&fr=yfp&u=nr.stpi.org.tw/ejournal/Nscm/9301/9301-06.pdf&w=%E6%B0%B4+%E4%B8%AD+%E7%9A%84+%E6%B0%AB%E6%B0%A7+%E8%87%AA%E7%94%B1%E5%9F%BA&d=Ht5UMfReRTLO&icp=1&.intl=tw
電解↓轉貼
https://www.ever-clear.com.tw/img/inp_07.htm
化學氧化技術主要利用氧化劑的氧化能力,將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水,其中以能夠生產出氫氧自由基(•OH, Hydroxyl radical)的高級氧化程序(AOPs, Advanced Oxidation Processes)最具效果,因為其氧化能力在所有氧化劑中排第二,僅次於氟。本技術是利用亞鐵離子為過氧化氫的催化劑,使產生上述高氧化能力的自由基來氧化廢水中的有機物,一般稱之為Fenton化學氧化法,其使用範圍廣泛。
Fenton化學氧化法可能的反應機制,如下式所示,其在反應過程中產生氫氧自由基。
H2O2 + Fe2+ → •OH + OH- + Fe3+ → Fe(OH)3↓
電解還原Fenton法(FentonⅢ, Fered-Fenton),適用COD範圍介於1,000mg/l至50,000mg/l之間之高濃度有機廢水,COD去除率較高,一般介於80%-99%之間,本技術除了提升傳統Fenton法的處理效率,且減少50%以上的傳統Fenton法產生的污泥量,降低處理場操作費用。
電解還原-Fenton法的反應如下:
陰極反應Fe3+ + e- → Fe2+
水相反應 H2O2 + Fe2+ → •OH + OH- + Fe3+ → Fe(OH)3↓
由陰極的反應式可看出其不斷將Fenton法產生的Fe3+還原成Fe2+重複再利用,因此可大幅的降低亞鐵的消耗量以及最終的污泥產量。再者,H2O2直接添加於電解還原槽並與電解產生的Fe2+及廢水中的有機物反應,而反應產生的Fe2+源源不斷的參與反應,使得H2O2的氧化效率提高,降低H2O2的加藥量及降低操作成本。此外,在陽極發生之電極氧化作用亦可去除部份有機物。
採用Fenton化學氧化技術來處理廢水的主要優點有以下數點:
1. 對環境友善:處理後不像其他化學藥品如漂白水(次氯酸鈉),易產生氯化有機物等毒性物質,而對環境造成傷害。
2. 佔地空間小:有機物氧化的速度相當快,所需的停留時間短,約0.5~2小時即足夠,而一般的生物處理約需12~24小時。由於停留時間短,相對反應槽容積也不需太大,可節省空間。
3. 操作彈性大:可依進流水水質的好壞來改變操作條件,提高處理量,而一般的生物處理難以彈性操作。處理系統在設計容許範圍內,通常只須提高亞鐵及H2O2加藥量即可處理較高的污染量。
4. 操作簡便:僅需簡單的藥品添加及pH控制,對大多數的操作人員不構成負擔。
5. 初設成本低:與一般的生物處理系統相較,約只需其投資成本的1/3~1/4。
6. 氧化力強:所產生的氫氧自由基(•OH)氧化力相當強,可處理多種毒性物質如氯乙烯、BTEX、氯苯、1,4Dioxane、醛類、五氯酚、多氯聯苯、TCE、DCE、PCE等,另EDTA和酮類如MTBE、MEK亦有效。
電解還原-Fenton系統主要包含反應槽(迴流處理水用)、電解槽(FentonⅢ Tank)、電源供應器(Power Supply) 、控制及加藥系統等四部份,其處理流程如下所示,其流程當廢水抽送入反應槽後,先將反應槽調整至適合操作的pH,然後抽送進入FentonⅢ槽中進行電解/氧化作用,反應完畢後返回反應槽。
ps:以上再再顯示(OH)氫氧自由基的分解殺菌利用.而亞铁離子是第二部份的參與反應.
原圖連結(Large Size Image) 拍攝資訊(EXIF)
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不知所學為何.........但卻要有實戰經驗.
啃~常與環保人員過招咧
祝辛苦A~
PS:以上只完成土建,設備還未到位.