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紫外線/雙氧水高級氧化技術(shù)是一種間接光化學過程,利用紫外光(通常為254 nm)照射過氧化氫,使其發(fā)生均裂光解,產(chǎn)生高活性的羥基自由基,進而通過自由基的氧化反應降解目標污染物。安力斯環(huán)境在UV/H?O?技術(shù)應用方面積累了豐富經(jīng)驗,該工藝已成為光化學水處理技術(shù)中應用最廣泛的工藝之一。
UV/H?O?工藝的初級光化學反應是:在紫外光照射下,H?O?分子吸收光子,其過氧鍵(-O-O-)發(fā)生均裂,生成兩個羥基自由基。該反應在254 nm波長下的量子產(chǎn)率約為0.5 mole/einstein,意味著雙氧水每吸收一個光子平均產(chǎn)生一個羥基自由基。反應動力學是一個復雜的鏈式反應網(wǎng)絡,涉及引發(fā)、傳遞和終止步驟,羥基自由基的生成速率由H?O?的光解速率決定。雙氧水濃度直接影響羥基自由基的生成速率,但濃度過高會導致羥基自由基被其自身清除,因此存在一個最佳投加量。

在工程實踐中,安力斯環(huán)境發(fā)現(xiàn)UV/H?O?工藝的效率受多個關(guān)鍵因素影響。在254 nm波長下,雙氧水的摩爾吸收系數(shù)較低(約19.6 L/(mol·cm)),但其量子產(chǎn)率較高,這在一定程度上彌補了吸收效率的不足。雙氧水存在酸解離平衡,其共軛堿HO??在254 nm處的吸收系數(shù)(ε ≈ 229 L/(mol·cm))比雙氧水分子高出約一個數(shù)量級,因此理論上,在高pH條件下,羥基自由基的生成效率更高。
要實現(xiàn)有效的微污染物降解,UV/H?O?工藝所需的紫外線劑量通常比消毒劑量高出1到2個數(shù)量級(例如數(shù)百至數(shù)千 mJ/cm2),這導致了較高的資本和運營成本。由于光化學反應非常迅速,羥基自由基的生成和消耗存在顯著的空間梯度,因此反應器內(nèi)的混合程度、流體狀態(tài)以及紫外線輻照度的空間分布,對工藝效率具有決定性影響。為了確保出水水質(zhì),出水中殘留的過氧化氫通常需要進行淬滅處理。安力斯環(huán)境通過精確的工藝設計和運行優(yōu)化,有效控制了運行成本,提高了工藝的經(jīng)濟性。
紫外線/氯高級氧化技術(shù)是近十年來在北美供水及再生水深度處理領(lǐng)域迅速崛起的一種新型技術(shù),特別適用于高品質(zhì)再生水及飲用水的深度處理。
安力斯環(huán)境密切關(guān)注這一技術(shù)的發(fā)展趨勢,并將其納入公司的技術(shù)體系。UV/Cl AOP是一種間接光化學過程,利用紫外光(通常為254 nm)照射水中的游離氯(主要包括次氯酸HOCl和次氯酸根離子OCl?),使其發(fā)生光解,產(chǎn)生活性自由基中間體,進而通過自由基反應降解目標污染物。


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