催化臭氧化吸附技术去除难解污染物
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摘要：饮用水中的微量难降解污染物及消毒副产物需要用非生物降解处理技术去除，其中包括吸附和化学氧化法。
饮用水中的微量难降解污染物及消毒副产物需要用非生物降解处理技术去除，其中包括吸附和化学氧化法。
1 臭氧化与吸附技术
1.1 臭氧化
臭氧化反应机理为水中有机物可能直接与O3反应或与O3在水中分解产生的羟基自由基反应。虽然预臭氧化能去除一部分消毒副产物的前体物，但出水氯化后的致突活性与原水相比有较高的上升，另外O3仅是将对紫外光有较强吸收的大分子氧化成小分子，而不可能完全矿化为CO2和H2O，同时也产生一些副产物(如乙酸等)，因此单独使用O3并不是一种有效去除水中有机物的方法。
1.2 吸附技术
活性炭吸附是去除水中有机污染物最成熟有效的方法之一。活性炭可以去除水中致突物质，但它受吸附容量限制而不能有效去除氯化致突物的前体物；虽然它表面积大而且能用热解析或在空气中燃烧毒物的方法再生，但每次再生循环后都要损失一定量的活性炭。
某些无机材料由于具有吸附和催化的性质而引起广泛关注，如MobilOil公司生产的M41S系 列新型无机中孔材料能被用作高容量吸附剂、仿生材料和氧化还原催化剂[1～4]，其结构特征是表面积大、吸附力强(能吸附相当于其自身质量60%～70%的烃类)，在去除水中有机污染物方面具有很大潜力，表1中列出了几种该系列产品的表面积[5、6]。Peter等发现钛取代的MCM-41中孔分子筛对某些芳香烃类化合物及其衍生物的降解具有很 好的催化作用[6]，可能具有非常广阔的应用前景。
表1 中孔材料的表面积
材料型号 表面积(m2/g) 孔径(nm) HMS(highly mesoporous silica) 959 2.7 MCM-41(aluminosilicate) 1192 3.0 MCM-41(silicate) 1524 2.2 Ti-HMS 1031 3.0 Ti-MCM-41 1345 2.6化或臭氧过氧化氢氧化所需的氯量减少，从而使消毒副产物大为减少。
3 结语
催化臭氧化对水中有机物去除率较单独吸附和单独臭氧化之和还要高，而且消耗的臭氧量也大为减少；氯化消毒处理时，催化臭氧化比同样条件下单独臭氧化或臭氧过氧化氢氧化所需的氯量减少；此外即使在氯化消毒工艺加同样的氯量，催化臭氧化作为氯化预处理工艺所产生的三卤甲烷量较预臭氧化和预氯化工艺所形成的三卤甲烷量少。因此如果能够找到一种吸附表面积较大的催化剂(如MCM-41)，那么就能利用催化剂的巨大表面积和对化学物质的选择吸附性，将有机物和氧化剂同时吸附到催化剂表面，在吸附剂表面形成高浓度有机物和氧化剂，使液相催化氧化反应转化为固相表面上的催化氧化反应，这样不但可以加快氧化反应速度而且可有选择地氧化，在常温常压下将水中难降解的有机物更大程度氧化或降解，同时可减少氧化剂用量以及三卤甲烷的产生量。另外，该类吸附剂基本上不需要再生。
参考文献
[1] Huo Q,Margolese D I,Ciesla V,?et al.Generalised synthesis of periodic surfac tant/inorganic composite materials[J].Nature，1994，368：317-319.
[2]Inagaki S,Fukushima Y,Kuroda K.Synthesis of highly ordered mesoporous mat erials from a layered polysilicate[J].J Chem Soc Chem Comm,1993,3:680-682.
[3]Monnier A,Schuth F,Huo Q,?et al?.Cooperative formation of inorganic-organic in terf aces in the synthesis of silicate mesostructures[J].Science，1993，261：1299-1301.
[4]Rathousky J,Zukal A.Adsorption on MCM-41 mesoporous molecular sieves:Part 2.Cycl opentane isotherms and their temperture dependence[J].Chem Soc Faraday Trans，1991，91(5)：937-940.
[5]Coolin Cooper，Robbie Burch.Mesoporous materials for water treatment processes[J].Water Research，1999,33(18):3689-3694.
[6]Peter T Tanev,Malama Chibwa,Thomas J Pinnvaia,?et al.Tianium-containing mesop orous molecular sieves for catalytic oxidation of aromatic compounds[J].Nature ，1994,368:321-323.