正版 难降解有机废水处理高级氧化理论与技术(高等学校规划教材)

第1 章 绪论
1.1 难降解有机废水的概述 1
1.1.1 难降解有机物的概念及种类 1
1.1.2 难降解有机废水的产生及其特征 2
1.1.3 难降解有机废水的危害 2
1.2 难降解有机废水的治理方法 3
1.2.1 分类处理 4
1.2.2 强化常规生物处理 4
1.2.3 加强预（深度）处理 4
1.3 难降解有机废水的预（深度）处理技术 4
1.3.1 物理化学法 4
1.3.2 常规化学氧化法 6
1.3.3 高级氧化法 6
1.4 高级氧化技术的概况 6
1.4.1 高级氧化技术的由来 6
1.4.2 高级氧化技术的特点 6
1.4.3 高级氧化技术的基本理论 8
1.4.4 高级氧化技术的类型 14
1.5 高级氧化技术在难降解有机废水处理中的应用前景与发展趋势 17
参考文献 18

第2 章 芬顿氧化技术
2.1 传统芬顿氧化的机理 21
2.1.1 经典的·OH 形成理论 22
2.1.2 非·OH 形成理论 23
2.2 传统芬顿氧化的特点 24
2.3 传统芬顿氧化的主要影响因素 24
2.3.1 pH 值的影响 25
2.3.2 芬顿试剂投加量及配比的影响 25
2.3.3 H2O2 投加方式的影响 25
2.3.4 反应温度的影响 25
2.3.5 催化剂种类的影响 26
2.3.6 反应时间的影响 26
2.4 类芬顿氧化 26
2.4.1 光-芬顿氧化 26
2.4.2 电-芬顿氧化 28
2.4.3 超声-芬顿氧化 29
2.4.4 微波-芬顿氧化 29
2.4.5 非均相芬顿氧化 30
2.5 芬顿氧化反应的动力学模型 35
2.5.1 Behnajady-Modirshahla-Ghanbery 动力学模型 36
2.5.2 Langmuir-Hinshelwood 动力学模型 36
2.5.3 费米函数动力学模型 37
2.5.4 表面动力学模型 37
2.5.5 自催化非均相动力学模型 38
参考文献 38

第3 章 臭氧氧化技术
3.1 臭氧的性质 42
3.1.1 臭氧的物理性质 42
3.1.2 臭氧的化学性质 43
3.2 臭氧的制取方法 44
3.2.1 化学法 45
3.2.2 UV 照射法 45
3.2.3 电解法 45
3.2.4 介质阻挡放电法 46
3.3 臭氧浓度与反应速率常数的测定 46
3.3.1 臭氧浓度的测定 46
3.3.2 臭氧反应速率常数的测定 49
3.4 臭氧单独氧化 52
3.4.1 臭氧单独氧化的机理 52
3.4.2 臭氧单独氧化反应器及其运行模式 55
3.4.3 臭氧单独氧化的主要影响因素 57
3.5 O3/H2O2 组合氧化 59
3.5.1 O3/H2O2 组合氧化的机理 59
3.5.2 O3/H2O2 组合氧化的主要影响因素 60
3.5.3 O3/H2O2 组合氧化存在的问题及发展方向 60
3.6 催化臭氧氧化 60
3.6.1 均相催化臭氧氧化 60
3.6.2 非均相催化臭氧氧化 61
3.6.3 催化臭氧氧化存在的问题及发展方向 64
参考文献 65

第4 章 光化学氧化技术
4.1 光化学基本理论 69
4.1.1 光化学反应的概念 69
4.1.2 光化学反应的基本定律 70
4.1.3 光辐射的吸收与电子激发态 71
4.1.4 量子产率 71
4.1.5 次级步骤与分子重排 72
4.2 光激发氧化 72
4.2.1 光激发氧化的反应机制 73
4.2.2 光激发氧化的主要影响因素 74
4.2.3 UV/O3、UV/H2O2 和UV/O3/H2O2 三种光激发氧化体系比较 76
4.3 光催化氧化 76
4.3.1 半导体光催化的基本原理 77
4.3.2 光催化氧化的反应过程 78
4.3.3 光催化氧化的反应器 82
4.3.4 光催化剂 93
4.3.5 光催化氧化的主要影响因素 116
4.3.6 光催化氧化的动力学模型 118
4.3.7 光催化氧化存在的问题及发展方向 119
参考文献 120

第5 章 电化学氧化技术
5.1 电化学氧化的基本原理 123
5.1.1 电化学的基本理论 123
5.1.2 电化学氧化的机理 124
5.2 电化学氧化的材料与设备 127
5.2.1 电化学氧化的电极 127
5.2.2 电化学氧化的支持电解质 134
5.2.3 电化学氧化的膜材料 134
5.2.4 电化学氧化的供电电源 135
5.2.5 电化学氧化的反应器 136
5.3 电化学氧化效率的表征 138
5.3.1 转化率 138
5.3.2 电流效率 139
5.3.3 电化学氧化指数 139
5.3.4 电化学需氧量 141
5.3.5 电压效率 141
5.3.6 能量消耗效率 141
5.3.7 时空产率 142
5.4 电化学氧化效率的主要影响因素 142
5.4.1 电极材料的影响 142
5.4.2 电极表面积的影响 142
5.4.3 极板间距的影响 142
5.4.4 外加电压的影响 143
5.4.5 电流密度的影响 143
5.4.6 pH 值的影响 143
5.4.7 氯离子浓度的影响 143
5.4.8 反应器构型的影响 143
5.5 电化学氧化技术存在的问题及发展方向 143
参考文献 144

第6 章 湿式氧化技术
6.1 传统湿式氧化 147
6.1.1 传统湿式氧化的反应机理 147
6.1.2 传统湿式氧化的反应动力学模型 148
6.1.3 传统湿式氧化的主要工艺及设备 149
6.1.4 传统湿式氧化的主要影响因素 153
6.1.5 传统湿式氧化存在的问题及发展方向 156
6.2 催化湿式氧化 156
6.2.1 均相催化湿式氧化 156
6.2.2 非均相催化湿式氧化 158
6.2.3 催化湿式氧化反应的动力学模型 160
6.2.4 催化湿式氧化存在的问题及发展方向 162
6.3 超临界水氧化 163
6.3.1 超临界水的性质及其氧化机制 163
6.3.2 超临界水氧化的反应动力学模型 165
6.3.3 超临界水氧化的工艺流程及主要设备 168
6.3.4 超临界水氧化的主要影响因素 177
6.3.5 超临界水氧化存在的问题及发展方向 178
6.4 催化超临界水氧化 178
6.4.1 催化超临界水氧化概况 178
6.4.2 催化超临界水氧化的反应类型 179
6.4.3 催化超临界水氧化的反应动力学模型 180
6.4.4 催化超临界水氧化的主要影响因素 181
6.4.5 催化超临界水氧化存在的问题及发展方向 182
参考文献

屈广周，博士，西北农林科技大学副教授，硕士生导师。兼任Journal of Hazardous Materials, Chemical Engineering Journal, Applied Catalysis B: Environmental, Journal of Electrostatics, Plasma Science and Technology, Journal of Environmental Management等杂志审稿人。研究方向：污染控制化学与技术；高级氧化水处理技术；吸附/催化材料。主要承担研究生和本科生的环境科学与工程进展、废水处理与利用、大气污染控制工程、环境工程设计、环境学概论等课程的教学。主持或参与了国家自然科学青年基金、国家“863”计划项目(前沿探索类)、国家自然科学基金面上项目、教育部留学回国基金项目、高等学校博士学科点专项科研基金项目、陕西省自然科学基础研究计划、中央高校基本科研业务费专项资金、西北农林科技大学博士科研启动基金等多项科研项目。发表学术论文40余篇，其中SCI、EI收录论文30余篇，获授权专利6项。

1《难降解有机废水处理高级氧化理论与技术》聚焦于探求有效处理废水中难降解有机物的理论与技术，尤其关注该方面的工艺技术和经济可行性。
2《难降解有机废水处理高级氧化理论与技术》重视基本概念和基本理论的阐述，对理论研究的叙述力求通俗易懂，同时注重理论联系实际，选取一些成功运行的工程案例以帮助读者加深对高级氧化理论的理解，实用性较强。

《难降解有机废水处理高级氧化理论与技术》针对难降解有机废水，全面系统地介绍了当前主要的几种高级氧化技术，重点论述了各种高级氧化技术处理难降解有机废水的原理、影响因素、动力学模型、主要工艺与设备以及存在的问题和发展方向。本书内容力求学以致用，体现了理论性和实用性的高度统一。
《难降解有机废水处理高级氧化理论与技术》可作为高等学校环境工程、环境科学、市政工程等专业本科生、研究生教材，也可供相关专业工程技术人员、科研人员以及环保管理人员参考。

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2《难降解有机废水处理高级氧化理论与技术》重视基本概念和基本理论的阐述，对理论研究的叙述力求通俗易懂，同时注重理论联系实际，选取一些成功运行的工程案例以帮助读者加深对高级氧化理论的理解，实用性较强。