水污染控制高級氧化技術

目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 高級氧化技術概述 1
1.1.1 高級氧化技術的范疇 1
1.1.2 高級氧化技術中常見活性物種及鑒別方法 3
1.1.3 高級氧化研究中需要注意的幾個問題 8
1.2 高級氧化技術在水污染控制中的應用 9
1.2.1 飲用水處理 9
1.2.2 污水處理 10
1.2.3 工業(yè)廢水處理 11
參考文獻 12
第2章 基于H2O2的高級氧化技術原理與應用 16
2.1 概述 16
2.1.1 H2O2的理化性質 16
2.1.2 HO的理化性質 17
2.1.3 基于H2O2的高級氧化技術發(fā)展歷程 22
2.2 UV/H2O2氧化技術 23
2.2.1 UV/H2O2氧化技術的基本原理 23
2.2.2 UV/H2O2氧化技術去除有機污染物的效能及影響因素 24
2.2.3 UV/H2O2氧化對后續(xù)氯消毒過程中DBPs產生的影響 28
2.3 傳統(tǒng)Fenton技術 28
2.3.1 傳統(tǒng)Fenton技術的基本原理 28
2.3.2 傳統(tǒng)Fenton技術的應用案例 31
2.3.3 傳統(tǒng)Fenton技術去除有機污染物的影響因素 34
2.4 改進Fenton技術 37
2.4.1 絡合劑-enton技術 37
2.4.2 光-enton技術 41
2.4.3 電-enton技術 47
2.4.4 非均相Fenton技術 51
2.5 基于H2O2的高級氧化技術的應用前景及研究需求 56
2.5.1 應用前景 56
2.5.2 研究需求 57
參考文獻 58
第3章 基于O3的高級氧化技術原理與應用 69
3.1 概述 69
3.1.1 O3的理化性質 69
3.1.2 O3的制備 71
3.1.3 O3氧化技術在水污染控制中的發(fā)展歷程 72
3.2 O3直接氧化技術 73
3.2.1 O3直接氧化技術的基本原理 73
3.2.2 O3直接氧化技術去除有機污染物的效能及影響因素 77
3.2.3 O3直接氧化過程中有毒副產物的生成及控制 81
3.3 UV/O3氧化技術 85
3.3.1 UV/O3氧化技術的基本原理 85
3.3.2 UV/O3氧化技術去除有機污染物的效能及影響因素 86
3.4 H2O2/O3氧化技術 90
3.4.1 H2O2/O3氧化技術的基本原理 90
3.4.2 H2O2/O3氧化技術去除有機污染物的效能及影響因素 90
3.5 金屬離子活化O3氧化技術 93
3.5.1 金屬離子活化O3氧化技術的基本原理 93
3.5.2 金屬離子活化O3氧化技術去除有機污染物的效能及影響因素 94
3.6 非均相催化O3氧化技術 96
3.6.1 金屬氧化物催化 96
3.6.2 碳基材料催化O3氧化技術的原理、效能及影響因素 102
3.7 應用前景及研究需求 105
3.7.1 應用前景 105
3.7.2 研究需求 106
參考文獻 107
第4章 基于過硫酸鹽的高級氧化技術原理與應用 115
4.1 概述 115
4.1.1 過硫酸鹽的理化性質 115
4.1.2 基于過硫酸鹽的氧化技術的發(fā)展歷程 117
4.2 基于過硫酸鹽氧化技術中的主要活性氧化物種 118
4.2.1 活性氧化物種的主要類型 118
4.2.2 SO.4的理化性質 120
4.2.3 1O2與有機污染物的反應特性 124
4.2.4 PMS與PDS反應特性的差異性 127
4.3 金屬離子活化過硫酸鹽氧化技術 127
4.3.1 金屬離子活化過硫酸鹽氧化技術的基本原理 127
4.3.2 金屬離子活化過硫酸鹽氧化技術去除污染物的效能及影響因素 130
4.4 熱活化過硫酸鹽氧化技術 135
4.4.1 熱活化過硫酸鹽氧化技術的基本原理 135
4.4.2 熱活化過硫酸鹽氧化技術去除污染物的效能及影響因素 136
4.5 光活化過硫酸鹽氧化技術 139
4.5.1 光活化過硫酸鹽氧化技術的基本原理 139
4.5.2 光活化過硫酸鹽氧化技術去除污染物的效能及影響因素 140
4.6 堿活化過硫酸鹽氧化技術 143
4.6.1 堿活化過硫酸鹽氧化技術的基本原理 143
4.6.2 堿活化過硫酸鹽氧化技術去除污染物的效能及影響因素 145
4.7 非均相活化過硫酸鹽氧化技術 146
4.7.1 金屬氧化物活化 147
4.7.2 碳基材料活化 151
4.8 應用前景與研究需求 157
4.8.1 應用前景 157
4.8.2 研究需求 158
參考文獻 159
第5章 亞硫酸鹽耦合高錳(鐵)酸鉀快速氧化技術的原理及應用 171
5.1 不同價態(tài)錳的理化性質 172
5.1.1 高錳酸鉀的理化性質 172
5.1.2 Mn(Ⅴ)和Mn(Ⅵ)的理化性質 173
5.1.3 MnO2的理化性質 174
5.1.4 Mn(Ⅲ)的理化性質 175
5.2 不同價態(tài)鐵的理化性質 177
5.2.1 高鐵酸鉀的理化性質 177
5.2.2 活性鐵[Fe(Ⅳ)及Fe(Ⅴ)]的理化性質 179
5.3 亞硫酸鹽的性質及含硫自由基的轉化 180
5.3.1 亞硫酸鹽的理化性質 180
5.3.2 過渡金屬活化亞硫酸鹽氧化過程在水污染控制中的應用 181
5.3.3 過渡金屬活化亞硫酸鹽過程中含硫物種的轉化 182
5.4 高錳酸鉀/亞硫酸鹽氧化技術 183
5.4.1 高錳酸鉀/亞硫酸鹽技術的基本原理 183
5.4.2 高錳酸鉀/亞硫酸鈉技術去除有機污染物的效能及影響因素 185
5.4.3 高錳酸鉀/亞硫酸鈣技術去除有機污染物的效能 188
5.4.4 高錳酸鉀/亞硫酸鹽預氧化助凝除藻的效能及影響因素 191
5.5 高鐵酸鉀/亞硫酸鹽氧化技術 193
5.5.1 高鐵酸鉀/亞硫酸鹽技術的基本原理 193
5.5.2 高鐵酸鉀/亞硫酸鈉技術去除有機污染物的效能及影響因素 194
5.5.3 高鐵酸鉀/亞硫酸鈣技術去除有機污染物的效能及影響因素 196
5.6 應用前景及研究需求 200
5.6.1 應用前景 200
5.6.2 研究需求 201
參考文獻 202
第6章 基于氯(胺)的高級氧化技術原理與應用 208
6.1 氯(胺)的理化性質 208
6.1.1 氯的理化性質 208
6.1.2 氯胺的生成及其理化性質 211
6.2 UV/氯氧化技術 213
6.2.1 UV/氯氧化技術的基本原理 214
6.2.2 UV/氯氧化技術去除有機污染物的效能及影響因素 233
6.2.3 UV/氯氧化技術應用過程中有毒副產物的生成 236
6.3 UV/氯胺氧化技術 238
6.3.1 UV/氯胺氧化技術的基本原理 238
6.3.2 UV/氯胺氧化技術去除有機污染物的效能及影響因素 247
6.3.3 UV/氯胺氧化技術應用過程中有毒副產物的生成 249
6.4 應用前景及研究需求 249
6.4.1 應用前景 249
6.4.2 研究需求 252
參考文獻 253
第7章 高級氧化技術的研究趨勢 263
7.1 不同高級氧化技術比較基準的建立 263
7.1.1 水污染控制的效果 263
7.1.2 使用成本 264
7.1.3 二次污染 267
7.2 理論計算與人工智能的發(fā)展對高級氧化領域研究方法的影響 267
7.2.1 定量構效關系概述 268
7.2.2 定量構效關系在高級氧化技術領域的應用 269
7.2.3 人工智能的概念 271
7.2.4 機器學習與高級氧化領域結合的潛力 272
7.2.5 機器學習應用于高級氧化領域時所涉及的主要模型 273
7.2.6 機器學習應用時可能遇到的問題 276
參考文獻 277
附錄 280
附錄一 常見活性氧化物種的檢測方法 280
附錄二 常見活性氧化物種的EPR譜圖 286
參考文獻 288
縮略語 292