Экспериментальная установка усовершенствованной технологии окисления для очистки сточных вод стала горячей точкой для исследований в области очистки воды, создавая сильные окисляющие свободные радикалы для достижения эффективного разложения трудноразлагаемых органических веществ. В соответствии с механизмом реакции и характеристиками устройства, в основном разделены на следующие три категории:

I. Экспериментальная установка для химического окисления

Используя систему окисления Финтона в качестве ядра, ионы железа катализируют перекись водорода, чтобы генерировать гидроксильные свободные радикалы, которые разрушают молекулярную структуру органических веществ. Типичные устройства включают гомогенные реакторы Финтона и гетерофазные реакторы Финтона. Первый использует раствор сульфата железа, смешанный с перекисью водорода, подходит для очистки сточных вод с низким pH; Последний, в свою очередь, преодолевает ограничение pH с помощью твердых катализаторов, таких как композиты на основе железа, и сохраняет 90% каталитической активности при pH = 6. Экспериментальные данные показывают, что скорость удаления фенольных сточных вод с помощью этой технологии может достигать 98%, но есть проблемы с большой производительностью железа и высокой эксплуатационной стоимостью.

Экспериментальная установка электрохимического каталитического окисления

Опираясь на окислительно - восстановительную реакцию на поверхности электрода, органические загрязнители разлагаются напрямую. Трехмерный электродный реактор увеличивает удельную площадь поверхности, заполняя гранулированный электрод для повышения эффективности передачи массы. Эксперименты показали, что при обработке фильтрата для мусора с COD более 8000 мг / л потребление энергии при плотности тока 15 мА / см² снижается на 22% по сравнению с двухмерными электродами. Алмазные электроды, легированные бором, с 8000 часами полезного срока службы, становятся высокой концентрацией очистки сточных вод, но высокая стоимость подготовки ограничивает их крупномасштабное применение.

III. Экспериментальная установка для фотокатализа и окисления озона

Фотокаталитические установки используют полупроводниковые материалы, такие как диоксид титана, для поглощения ультрафиолетового света и создания электронных дырочных пар для разложения органических веществ. Композитный катализатор нитрида углерода / оксида графена на 40% более эффективен при разложении тетрациклина в видимом свете, чем обычный диоксид титана. Установки по окислению озона непосредственно окисляют или катализируют образование гидроксильных радикалов с помощью молекул озона, а водопроводная установка использует комбинацию озона и активированного угля для снижения концентрации органических веществ в воде на 65%. Новая усовершенствованная установка каталитического окисления озона (CDOF) интегрирует технологию вихревой аэродинамической плавучести, обеспечивая скорость удаления COD более 90% и сокращение осадка более чем на 90%.