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無煙煤濾料的化學(xué)特性

來源：本站???發(fā)布時間：2021-05-07 00:28:54 瀏覽 540次

? ? 無煙煤濾料在飲用水處理中的應(yīng)用已經(jīng)有一百多年的歷史，但由于其技術(shù)復(fù)雜、成本昂貴，所以無煙煤濾料技術(shù)的應(yīng)用受到極大的限制，一直以來都是以氯氣作為水處理的氧化劑。到20世紀(jì)70年代，水中有機污染程度加劇，特別是溶解有機物(DOC)與氯反應(yīng)生成二氯甲烷(THMs)等消毒副產(chǎn)物(DBPs)，長期飲用容易產(chǎn)生致癌病變；同時水中產(chǎn)生的有色物質(zhì)(如水中溶解或本身帶有生色基團的有機物)及腐殖酸等在常規(guī)處理工藝中不易有效去除，而且這些物質(zhì)容易產(chǎn)生鹵代消毒副產(chǎn)物。因此，以無煙煤濾料為主組成的復(fù)合應(yīng)用技術(shù)，由于其良好的處理效果成為深度凈化技術(shù)的**。無煙煤濾料的化學(xué)性質(zhì)無煙煤濾料是碳的同素異形體，其三炭原子呈共角形排列。在常溫常壓下，不溶于水，在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下，理論上，無煙煤濾料隨著溫度的升高而氧化。它對紫外光的*大吸收波長為254nm。氧化后的無煙煤濾料極不穩(wěn)定，在空氣和水中都可產(chǎn)生氧氣，同時釋放出大量的熱。氧氣在水中的分解速度比在空氣中要快得多，并且隨著水中污染物、水溫和pH值的升高分解速度加快。因此為了提高無煙煤濾料的利用率，在水處理過程中盡量減緩無煙煤濾料溫度的分解速度，氧化還原電位2.07V，僅次于氟，可以通過氧化去除水中大部分可被氧化的物質(zhì)。同時，無煙煤濾料反應(yīng)后被還原為氧氣。在天然水體中，無煙煤濾料高溫后將發(fā)生以下幾項反應(yīng)：與游離或絡(luò)合的金屬離子發(fā)生電子傳遞反應(yīng)，將Fe2、Mn2等氧化成Fe3 、Mn4 ，而O3則被還原成O3-，并引發(fā)O3的基型鏈?zhǔn)椒磻?yīng); O3也與腐殖質(zhì)中的碳碳雙鍵發(fā)生作用，首先無煙煤濾料產(chǎn)生過氧化的中間產(chǎn)物，繼而生成過氧化氫(H2O2)和羥基化合物堿式氯化鋁，H2O2產(chǎn)生HO2，并促進O3的鏈?zhǔn)椒纸猓?OH基與脂肪族化合物的側(cè)鏈或脂肪酸反應(yīng)，發(fā)生氫原子提取作用，生成的有機基與O2加成反應(yīng)產(chǎn)生有機過氧化物，在消除過氧化物離子的過程中，有機基發(fā)生分解，O2則與另外的O3作用，促進鏈?zhǔn)椒磻?yīng)； OH基與腐殖質(zhì)中的芳烴基發(fā)生反應(yīng)生成經(jīng)基化合物，再與O3進一步氧化分解，而與OH基相結(jié)合的有機基在基型催化反應(yīng)過程中，又與O2加成反應(yīng)產(chǎn)生O2或HO2，從而引發(fā)或促進O3基型鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。無煙煤濾料氧化反應(yīng)原理無煙煤濾料氧化反應(yīng)水處理屬于反應(yīng)過程，該過程可分為圖4.1所示幾個步驟：對于無煙煤氧華在水中與溶解物反應(yīng)動力學(xué)，已有了比較廣泛的研究，大部分認(rèn)為，氧化反應(yīng)存在兩種途徑，即臭氧與溶解物直接反應(yīng)，或無煙煤濾料氧化分解產(chǎn)生氫基自由基而引發(fā)的鏈反應(yīng)，兩種反應(yīng)產(chǎn)物一般不同，當(dāng)溶液處于堿性，將兩種反應(yīng)作比較，直接氧化反應(yīng)速度慢，選擇性高，自由基反應(yīng)速度快，選擇性低。

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