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重庆115m3/day 垃圾填埋场废水处理工程 工 程 方 案 投 标 书
Advanced Molecule decomposition W/T
AMT-H109
北 京 韓 納 環 境 技 術 有 限 公 司
BEIJING - HANA ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co., LTD。
2003.01.13
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分子分解水处理工艺 AMT技术原理:
AMT技术从物质微观分子结构出发,通过系列物理化学作用,破坏污染物分子间的化学键,生成大量具有高度反应活性的自由基,并被氧化性极强的羟基氧化为无机物;而残余的污染物通过再次氧化、吸附、离子交换等作用使污染物分子完全矿化,成为CO2、H2O、N2等,从而彻底降解污染物的物理化学方法。
在污染物分子进行分解过程中,AMT水处理技术集约了以下物理化学作用:电子碰撞和紫外线照射、超声波和光化学催化氧化。 各反应单元的作用如下:
电子碰撞和紫外线照射:当污染物分子受到具有高能的高速运动电子轰击时,或吸收光子后,分子间化学键断裂,从而进入激发态,形成相应的自由基,这些自由基极易与溶解氧或其它氧化剂反应。 超声波:存在于液体中的微气核在超声场作用下会产生振动、生长、崩溃闭合的动力学过程,该过程是一集中声场能量并迅速释放的绝热过程;以上过程就称为超声空化效应。 水溶液发生超声空化时,物系可划分为空化气泡、空化气泡表面层和液相主体区域。
由于空化气泡内具有约1900∽572K的高温和超过500atm的高压,所以对于如卤代脂肪、短链脂肪烃等非极性,易挥发物质,将在空化气泡内直接燃烧或热分解。而在空化气泡表面层,该层是围绕气相的一层超热液相层,由于水呈超临界状态,使得许多有机物,如苯、硝基苯、酚类等可与空气和水完全互溶,这样可使氧化反应均相进行,提高反应效率。由于空化效应,水蒸汽可热解产生大量的OH·,OH·具有极高的氧化还原电位,其值为3.08V,OH·可以氧化包括难以生物降解的各种有机物并使之矿化。
另外,超声波在电磁场的协同作用下,会使在场内运动的电子得以加速,当电子的能量大于分子间结合力时,分子间化学键就会断裂并生成性质活跃的自由基。
光催化氧化:当N型半导体吸收了能量大于或等于带隙宽度的光子后,进入激发态,此时价带上的受激电子越过禁带,进入导带,同时在价带上形成光致空穴。光致空穴具有很强的捕获电子能力,而导带上的光致电子有具有很高的活性,在半导体表面形成氧化还原体系;氧化还原反应产生大量的具有高度活性的OH·对有机物进行分解氧化。 电磁场:永久磁场和交变磁场的协同作用,不仅会使在场内运动的自由电子运动方向不断发生变化,并且在超声波的作用下,能提高在磁场中运动的电子的动能;另外,磁场的作用有助于改善反应条件,加快反应速度。
在以上各单元综合作用下,水和水中污染物分子主要发生如下反应: H2O → e- + H·+ OH·+ H2 + H2O2 + H+
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R + e- → R+·+ 2e- R+·→ R1+·+ R2 R·→ R2·+ R1 R + OH· → Roxid
说明:R — 有机物分子
R+·— 自由基 Roxid— 最终氧化产物
与常规生化法相比,AMT技术具有以下特点:
活性污泥法 有毒物质,如总盐量、重金属、NH3、酚、甲醛等对微生物有抑制性; AMT工艺 不存在抑制物质。 +
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活性污泥法 处理效率与水温有关,当水温低时,处理效率严重下降; AMT工艺 适用于水温不高于80℃的任何环境。 活性污泥法 系统启动时间长,一但运行,无法停车,否则必须重新培养微生物; AMT工艺 随时启动运行,对处理系统无任何影响。 活性污泥法 有大量剩余污泥产生,须对污泥进行无害化处理; AMT工艺 污泥稳定性强,粘度低,易脱水,不易腐败变质。 活性污泥法 出水如不经消毒处理,存在细菌、致病菌等二次污染; AMT工艺 不存在致病菌污染问题。 活性污泥法 出水溶解氧量低,造成受纳水体缺氧; AMT工艺
出水溶解氧浓度高,并对受纳水体具有净化能力。
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TECHNICAL PROPOSAL
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