环境材料学-第8章-环境治理材料.ppt

三效催化剂 一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NOX）是造成环境污染的三种主要气态污染物。 其基本原理是通过催化剂的作用，把CO、HC、NOX 分别氧化、还原为对人体健康无害的二氧化碳（CO2）、氮气（N2）和水蒸气（H2O） 在转化过程中，如果催化剂能同时对CO、HC、NOx三种有害物起催化净化作用，这种催化剂就称为三效催化剂（TWC），而把只能转化CO、HC 的催化剂称为二效催化剂（或称氧化型催化剂）。 * * 工作原理：氧化还原反应 * 1.4.3 室内空气净化催化材料 室内污染分类 挥发性有机化合物：VOCs,350种以上 甲醛 CO及CO2，NOx、SOx、O3 颗粒物 氮及其衰变子体。 * 来源 * * 室内空气净化技术 传统吸附过滤 物理吸附：活性炭、沸石、陶瓷 化学吸附：化学反应物质负载于活性炭、沸石等 * 光催化氧化技术 以TiO2为催化剂，利用光催化方法氧化降解空气中的VOCs 不需要其他反应助剂，反应条件温和，无二次污染产物 * 负离子净化 负离子极易与空气中微小污染颗粒相吸附,成为带电的大离子,沉落在地面等的表面,从而使空气得到净化。 负离子能使细菌蛋白质表层的电性两级颠倒,促使细菌死亡,达到消毒与灭菌的目的。负离子的除菌效果超过浓度为3 %过氧乙酸 发生技术：电晕放电、水发生、放射发生 * 2. 水污染治理材料 水污染及其处理技术 氧化还原性水污染治理材料 沉淀分离型水污染治理处理材料 稀释中和型水污染治理材料 膜材料 * 2.1水污染及其处理技术 废水排放引起的水体污染分类 需氧型污染：废水中的有机物被微生物吸收利用时，消耗水中的溶解氧，影响水生生物正常循环，降低水的质量。 毒物型污染：有毒物质排入导致水生生物中毒，并通过食物链危害人体健康。 富营养型污染：N、P排入水体，促使藻类及其它水生生物过渡生长，使水中需氧量增加，恶化水质。 * 常用的废水处理技术 分离处理：通过物理方法分离污染物，不改变其化学性质 转化处理：通过化学或生化反应，改变污染物化学性质，转化为无害无毒 稀释处理：降低浓度 * 现代废水处理工艺过程（三级处理） 一级处理（筛滤、沉淀）：去除水中的悬浮固体和漂浮物质 二级处理（微生物降解）：微生物新陈代谢，去除水中胶体和溶解态的有机污染物 三级处理（混凝、过滤、离子交换、反渗透、超滤、消毒）：处理难以降解的有机物，营养物质。 * 2.2 氧化还原型水污染治理材料 氧化剂： 活泼非金属材料：如臭氧、氯气等 含氧酸盐：高氯酸盐、高锰酸盐等 还原剂：活泼金属原子或离子 催化剂：活性炭、粘土、金属氧化物及高能射线 * 过氧化氢 与紫外光合并使用，分解氧化卤代脂肪烃、有机酸等 氧化、偶合、聚合，形成分子量适中的中间产物，改善其生物可降解性、溶解性及混凝沉淀性 节约氧化剂用量，降低成本 * 氯系氧化剂 氯气、二氧化氯、次氯酸钠、漂白粉、漂白精等 在溶解中电离，生成次氯酸根离子，然后水解、歧化，产生氧化能力极强的活性基团，从而杀菌、分解有机物 氧化性与pH关系密切，酸性条件氧化性增强 可通过光辐射或其它辐射增强其氧化性 用于氰化物、硫化物、酚、醇、醛、油类等有机污染物去除，也用于给水或废水消毒、脱色、除臭等。 * 高锰酸盐氧化剂 高锰酸钾，强氧化剂，酸性条件下氧化性最强 主要用于去除酚、氰及硫化物等 给水中，用于去除菌类、除臭、除味、除二价铁、二价锰等 * 2.3 沉淀分离型治理处理材料 去除物质：砂粒、化学沉淀物，混凝处理形成的絮凝体，生物处理的污泥 * 混凝剂 混凝机理：通过形成压缩双电层、电性中和、卷带网捕以及吸附桥连等四方面作用完成 分为两类 无机多价金属盐类：铝盐和铁盐 有机高分子聚合物：聚丙烯酰胺及 其变性物 * 无机多价金属盐类 铝盐：硫酸铝、明矾、聚合氯化铝 铁盐：硫酸亚铁、三氯化铁、聚合硫酸铁等 * 有机高分子聚合物类 相对分子质量数万至数百万，分子中含有许多能与胶体和细微悬浮物表面上某些点位起凝聚作用的活性基团 代表性材料 非离子型：聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯等 阴离子型：聚丙烯酸（PPA），水解聚丙烯酰胺（HPAM），聚磺基苯乙烯、聚甲基丙烯酸钠等； 阳离子型：丁基溴聚乙烯吡啶、聚二丙烯二甲基胺（PDADMA）等 * 2.4 膜材料 膜分离法：用天然或人工合成的膜材料，以外界能量或化学位差作动力，对双组份或多组分溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。 * * 三、其它污染控制材料 噪声控制材料 电磁波防护材料 * 3.1 噪声控制材料 控制方法：降低噪声源强度；阻碍噪声传递途径 消声、吸声、隔声材料 * 吸声材料 分为多孔吸声材料和共振吸声材料 玻璃棉、矿渣棉、泡沫