光催化氧化技术在石化废水处理中的应用
石化废水由于含有大量的难降解有机物和有毒有害物质,对环境构成了严重威胁。光催化氧化(Photocatalytic Oxidation)作为一种新兴的高级氧化技术,在去除石化废水中的有机污染物方面展现出巨大潜力。本文将详细介绍光催化氧化技术的工作原理、催化剂选择、实际应用案例及未来发展趋势。
光催化氧化基本原理
光催化氧化是指在光照条件下,利用半导体光催化剂(如TiO₂)产生的电子-空穴对,引发一系列氧化还原反应,最终将有机污染物矿化为二氧化碳和水。光催化氧化具有反应条件温和、适用范围广等优点,广泛应用于石化废水处理领域。
催化剂选择与改性
理想的光催化剂应具备以下特点:
高光量子效率:能够在较低光照强度下产生足够的电子-空穴对;
宽吸收光谱:能够吸收可见光甚至近红外光,提高太阳能利用率;
稳定性好:在长期运行过程中保持催化活性,不易失活或中毒。
实际应用案例分析
某石化企业的废水中含有较高浓度的苯系化合物,常规生化方法难以彻底去除。为此,企业采用了光催化氧化技术作为主要处理手段,通过筛选适宜的光催化剂并结合预处理工艺(如紫外照射),成功实现了废水中苯系化合物的有效去除,出水水质达到了国家规定的排放标准。此外,该企业还建立了完善的光催化系统维护制度,定期更换催化剂,以维持系统的长期稳定运行。