北京化工大学：《化工原理》课程教学资源（专题讲稿）微波强化有机废水光催化处理耦合技术

微设强化有机废水光作化处理 棉合枝术 报告人：余江 北京化工大学 环境催化与分离过程研究组 2011年1月22日

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process 报告人：余 江 北京化工大学 环境催化与分离过程研究组 2011年 1 月 22 日

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis Separation Process 提纲： >研究背景 >课数设想 >特色与创新 >实验探索 >结论

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process  研究背景  课题设想  特色与创新  实验探索  结论 提纲：

环镜催化写分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis Separation Process @ 课题背景 污染严重 有机废水 容桂一企业工业废水直排造成河涌污梁 普遍存在 水污梁

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process 有 机 废 水 普 遍 存 在 污 染 严 重

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis Separation Process 行业背景 化学工业是国家经济的支柱产业，占全国GDP总量的15%左右，但又 属于典型的高能耗、高污染的行业，其中水污染位居全国各行业之首。 能源水 >废水排放量约占全国总废水排放量的22% (45.2亿 吨) 自然 化工 资源 >排放废水中化学耗氧量(COD)占全国COD,总排放量 的70%(599万吨) 废水废物 污染环境 >悬浮物约占全国总排放量的20%(168万吨) > 约占工业耗能的6.75%，位于8个耗能较多的行业之四 致污原因 95%的企业属于中小型企业，生产工艺技术落后，多数设备成旧，集成技术效 率较低

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process 化学工业是国家经济的支柱产业，占全国GDP 总量的15%左右，但又 属于典型的高能耗、高污染的行业，其中水污染位居全国各行业之首。 化工 废水/废物 化工产品 污染环境 自然 资源 能源 水  废水排放量约占全国总废水排放量的22% （45.2亿 吨）  排放废水中化学耗氧量（COD）占全国COD总排放量 的70%（599万吨）  悬浮物约占全国总排放量的20% (168万吨)  约占工业耗能的6.75%，位于8个耗能较多的行业之四 95%的企业属于中小型企业，生产工艺技术落后，多数设备成旧，集成技术效 率较低。 致污原因 行业背景

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis Separation Process 课题背景 高浓度有机废水的特征： 高C0Dcr; 可生化差； > 色度高； > 无机盐含量高； > 含有机溶媒 > 量少，分散

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process  高CODCr;  可生化差；  色度高；  无机盐含量高；  含有机溶媒  量少，分散 高浓度有机废水的特征：

环境催化与分离过程研宽组 Research Group of Environmental Catalysis Separation Process 目前技术 课题背景 吸附/萃取 絮凝沉淀 高浓度、高色 工业废水 度、高盐度、 难降解 高级氧化 现有 生化 技术 市场技术需求：高效的新型物化处理方式

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process 现有 技术 工业废水 生化 絮凝沉淀 市场技术需求：高效的新型物化处理方式 吸附/萃取 目前技术 高级氧化 高浓度、高色 度、高盐度、 难降解 ？

环镜催化写分离过程研究组 Research Group f Environmental Catalysis Separation Process 课题背景 光催化氧化基本原理 e Ox Reductive reaction: CB Ox O2 ads+e02ads Red VB Oxidative reaction: OH+h+→OH Red OH·+pollutant+O2 products (CO2,H2O,etc.) 操作条件温和，易于实用化的一种污染物降解技术

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process CB VB h Ox Ox Red Red e - h + Oxidative reaction: OH- + h+ OH• Reductive reaction: O2 ads + e- O2 - ads OH• + pollutant + O2 products (CO2 , H2O, etc.) 操作条件温和，易于实用化的一种污染物降解技术 光催化氧化基本原理

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis Separation Process 课题背景 传统灯管式光催化工业应用 三大局限性： >无法解决光能在高浓度高色度废水中 的传输效率 >无法解决溶液传质效率差的问题 >无法解决复杂废水体系中催化剂中毒

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process 传统灯管式光催化工业应用 三大局限性： 无法解决光能在高浓度高色度废水中 的传输效率 无法解决溶液传质效率差的问题 无法解决复杂废水体系中催化剂中毒

环镜催化乌兮离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis Separation Process 外场辅助强化 课题背景 传水处理流体反在器 意波发或量 校荆台 微波焚理后的工业污水 微波处理后自 处理首的生活污水 处理新的工业污水 微波 催化作用 选择性 穿透作用

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process 微波 穿透作用 催化作用 选择性 生活污水 工业污水 外场辅助强化

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis Separation Process 研究思路 新技术设想 灯管式线光源 球体，点光源 体光源 图1光源尺度效应示意图 灯管线光源 球体，点光源 双球，点光源 多球体光源 能量分布示意 能量分布示意能量分布示意 能量叠加分布示意 图2光照辐射能量分布示意图

环境催化与分离过程研究组 Research Group of Environmental Catalysis & Separation Process 新技术设想 灯管式线光源 球体点光源 体光源 图1 光源尺度效应示意图 灯管线光源 球体点光源 双球点光源 多球体光源 能量分布示意 能量分布示意 能量分布示意 能量叠加分布示意 图2 光照辐射能量分布示意图