水體污染處理新技術及應用（簡體書）

《水體污染處理新技術及應用》較系統地介紹了國內外多種水處理技術，包括高級氧化技術、納米技術、膜技術以及高級氧化技術的聯合應用。
《水體污染處理新技術及應用》綜合了各種技術的前沿研究成果，資料豐富，對從事水處理技術研究、開發、設計的人員有較高參考價值，也可作為高等院校相關專業的教材或參考用書。

《水體污染處理新技術及應用》對近年來出現的水處理新技術做了較為系統的論述，包括超臨界水氧化技術、濕式氧化新技術、光催化氧化技術、膜處理技術、污水生物脫氮除磷新技術、污水生物處理新技術、自然生物凈化技術、污染處理新技術等，且對這些新技術與新工藝的最新研究成果和發展動向也作了闡述。同時，選取了一些有代表性的技術應用問題進行探討，既有一定的理論闡述、機理研究，又著重于實用技術、實用工藝與設備等內容的介紹，對其進行分析與探討，達到理論聯系實際的目的，以解決實際工程技術問題。

前言
第一章總論
第一節水資源與水循環
第二節廢水的來源與特徵
第三節水質標準
第四節水處理方法概要

第二章高級氧化技術及其在水處理中的應用
第一節臭氧氧化
第二節高鐵氧化
第三節Fenton均相催化氧化
第四節濕式氧化
第五節超臨界水氧化
第六節光催化氧化
第七節電催化氧化
第八節光電催化氧化
第九節超聲空化氧化
第十節微波氧化

第三章納米技術及其在水處理中的應用
第一節概述
第二節納米微粒的基本理論及其物理化學特性
第三節半導體納米顆粒的光催化技術
第四節納米材料的磁性吸附技術
第五節納米材料的吸附與強化絮凝

第四章膜技術及其在水處理中的應用
第一節膜的基礎知識
第二節膜生物反應器
第三節曝氣式膜生物反應器和萃取式膜生物反應器
第四節膜污染與膜清洗

第五章高級氧化技術在水處理中的聯合應用
第一節催化臭氧化
第二節臭氧/光催化氧化技術
第三節超聲/臭氧聯用
第四節超聲/光催化聯用
第五節超聲/電化學聯用
第六節微波強化光催化氧化技術

由以上分析可知，文獻所提出的有機物氧化反應路徑及機理對簡單有機物在超臨界水中的氧化及有機物的濕式空氣氧化是適用的，但卻不能解釋所有芳香烴類等復雜有機物在超臨界水中的氧化。這可能是由于目前尚未清楚的超臨界水的結構和超臨界水的一系列特殊性質影響反應所導致的。
迄今為止，對有機物在超臨界水中氧化反應機理的研究一般集中在較簡單的有機物氧化反應模型的基礎上。這是因為復雜有機物的氧化總是經過反應中間產物氧化成最終產物的。顯然，對常見的一些反應中間產物的氧化進行模擬，將為復雜有機物的氧化提供重要信息。早期的氧化反應模型一般是以試驗為基礎，應用已有的燃燒反應模型，加上壓力修正、超臨界流體性質的修正而建立的。但這種超臨界水氧化反應模型對試驗的預測性較差。
綜上所述，迄今為止，有機物在超臨界水中氧化的反應機理研究還有待加強，建立符合實際情況的機理模型還需對超臨界水的微觀組成、微觀結構有進一步的了解。這種模型的建立將對控制反應中間產物的生成、選擇最優反應條件及減少中試試驗次數有著重要意義。
四、超臨界水氧化技術的不足
從20世紀80年代美國學者Modell提出超臨界水氧化技術以來，世界各國紛紛投入了大量的人力物力進行研究，但是現在超臨界水氧化技術還遠沒有達到工業化應用程度，究其原因在于以下三個方面：①氧化反應中引起的反應器腐蝕問題，這類腐蝕主要是由在處理含鹵素、硫或磷的有機物時產生的酸所引起的。②在超臨界溫度和低密度下由于析出鹽而引起的反應器和管路的嚴重阻塞。而實際上大部分廢水含鹽量很高，因而鹽的析出問題不可忽視。③由于缺乏試驗數據，要從試驗規模的超臨界水氧化放大到工業規模是很困難的。
下面就超臨界水氧化過程中的腐蝕問題、鹽的沉淀問題和催化劑問題進行一些討論。
1.腐蝕問題
研究表明，在超臨界水氧化環境中容易導致金屬的腐蝕，尤其在處理含氮、硫或磷的有機物時產生的酸會造成反應器的嚴重腐蝕。首先，由單種金屬制備的反應器不可能同時防止多種酸的腐蝕。某些金屬材料對某種特定的酸擁有令人滿意的防腐能力，然而這些金屬并不能有效防止其他酸的腐蝕。例如，鐵鋼在任何溫度下幾乎都不被HCl溶液腐蝕，但在400℃以上，有H2SO4或H3PO4存在時，腐蝕卻很快。