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        催化臭氧氧化技术在工业废水深度处置中的应用

        文章出处:未知发表时间:2021-12-01 14:47:25


         

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          1、催化臭氧氧化深度处置工业废水技术的研讨现状

         

          在应用催化臭氧技术对工业废水实行处置时,其研讨的中心问题主要集中在催化剂的选用、臭氧氧化的作用机理两个方面。做好这两个方面的研讨能够提升催化臭氧技术的应用范围、提升工业废水的处置效果。

         

          1.1 催化剂类型的选用

         

          在目前的工业废水处环节中,所运用的催化剂类型分为均相催化剂和非均相催化剂两种,由于其化学构造和作用机理的不同,又能够细分为许多品种。均相催化剂在运用过程中由于存在化学成分不稳定、运用时限短、容易发作再次污染等各种缺陷,在实践运用中推行力度不大,因此相关的研讨比例也比拟低。关于非均相催化剂,目前的研讨主要集中在两个方面,一是过渡金属氧化物二是负载型催化剂。过渡金属氧化物在耐酸、耐溶解等化学机理方面同样存在着诸多无法处理的问题,因此在实践研讨中,主要是负载型催化剂研讨为主。负载型催化剂是树立在不同载体根底之上的,在实践应用过程中,主要的载体类型包括活性炭、氧化铝和陶粒,此外还包括一些新型的化学载体。在这些载体的选择中,以活性炭载体应用范围最为普遍,主要是由于其具有较为兴旺的孔隙构造和大比例的比外表积,从而可以与各种活性成分实行协同催化。在以过渡金属为主的非均相催化剂研讨方面,目前主要集中在锰、铁、铜三种金属的研讨上,经过对这些金属实行多方面的研讨,综合对生态环境的影响和经济本钱等方面要素思索,在实践应用中,铁和锰的应用范围更为普遍。

         

          1.2 催化臭氧技术的作用机理

         

          (1)均相催化臭氧氧化的作用主要是经过有机物与过渡金属之间发作离子反响,从而生成络合态物质,其在臭氧的氧化作用下,进一步合成成为不稳定产物,然后被水中的氧原子、臭氧原子及氢氧化合物彻底矿化。此外还能够应用紫外光、超声波和电场等不同的协同辅助作用,强化臭氧氧化的效果,到达对工业废水实行处置的目的。

         

          (2)关于非均相催化机理的研讨,大多是树立在外表羟基机理的研讨之上。催化剂的活性组分主要是以过渡金属氧化物为主,其配位会处于不饱和状态,在整体反响条件合适的状况下,水分子就会与Lewis酸性位点发作化学吸附和配位交流,然后在非均相催化剂的表层构成羟基基团,最终将臭氧吸附并扩散至处置污水中与有机物发作氧化降解。活性炭的催化机理与此较为相似,并且其矿化效果更为明显。

         

          2、催化臭氧氧化处置工业废水的理论应用

         

          2.1 应用类型

         

          目前在催化臭氧氧化技术应用中,针对工业废水的来源不同,其应用主要集中在以下几个方面:一是煤制气工业工程中产生的废水,其催化剂主要是采用污泥基的活性炭和铁锰化合物二是印刷染色等行业产生的工业废水,其催化剂主要是负载陶粒和金属氧化物三是石化废水,其催化剂主要是以负载型催化剂为主,类型有很多种四是化工园区的综合废水,由于其废水成分复杂多变,在实践应用中,多是依据园区的产业构造特性有针对性的选择两种或两种以上的催化剂实行组合处置。在实践运营过程中,针对不同的废水类型,所需求的工况类型有所不同,其处置效率也存在较大差别。

         

          2.2 运转参数的决议

         

          在实践应用过程中,必需依据工业废水处置的需求,对各种参数实行科学的调整,其主要的作用方面是pH值的调整和臭氧投加量。pH在工业废水的臭氧氧化技术的应用中,对催化效率的上下,起着直接的决议作用。但是这一决议作用并不意味着pH值越高,其处置效果就越好,而是随着pH的增高,效率逐步增高,在到达转机点的状况下,效率反而会逐步降低。而臭氧投加量的增加关于矿化效果的作用,同样存在逐渐增高最终到达均衡的状态。除此之外,由于工业废水的处置是一个复杂的化学反响过程,包括水温和黏度等各方面的参数不同,也会对处置结果产生较大的影响。目前在理论应用中,这方面的理论研讨方面还存在较多的缺乏。

         

          3、催化臭氧氧化技术的局限性

         

          3.1 对矿化率的提升效果存在局限性

         

          在当前的实践工程应用中,由于工业废水类型的不同和催化剂类型等方面的技术限制,整体的催化臭氧的矿化提升率与实践请求之间存在较大的差别,普通状况下其提升率只要10%-30%左右。较低的提升效率,关于催化臭氧技术的推行应用产生了较强的局限作用,使得其整体工程应用程度比拟低。

         

          3.2 反复应用效率不高

         

          催化剂能否反复应用,直接决议了催化臭氧氧化技术在工程应用中的本钱大小。在实践应用方面,催化剂的制备方式,决议了其本身的稳定水平。无论采用何种制备方式,催化剂的活性都会随着反响次数的不时增加而逐步降低,从而降低工业废水的处置效果,要持续性的坚持催化臭氧氧化的效果,必需加大资金投入,进步整体运营本钱。

         

          3.3 pH值影响作用比拟明显

         

          由于工业废水具有多品种型,其pH值也存在着不同数值。在酸性条件下,催化臭氧氧化技术的作用效果比拟弱,关于呈现酸性的工业废水,特别是含有重金属离子的强酸性工业废水,不只要思索其作用效果的大小,还要思索在处置过程中金属离子的溢出问题。因而在这方面催化臭氧氧化技术应用,也存在着较大的局限性。

         

          3.4 日常运维工作较为复杂

         

          采用催化臭氧氧化技术对工业废水实行处置,是一种较为先进的处置理念,但是在实践运营过程中,由于工艺程度的限制和化学反响中产生的化学物质变化,需求定期对填料实行反冲洗。关于曾经无法作用的催化剂要及时实行改换,以保证其废水处置的效果。此外在反响池中还会排出较多的臭氧尾气,这也是大气污染控制的主要指标之一,在经过尾气安装实行处置的过程中,还要增强对相关数据的监测。

         

          4、催化臭氧氧化深度处置工业废水的应用前景

         

          固然催化臭氧氧化技术在目前的工程应用中,还存在着较多的局限,其工艺程度也有待进步,但是经过相关方面的深化研讨,增强与相邻技术方面的组合研讨,改造企业运营中在管理设备,不时提升其处置效果,在实践应用方面还是存在着宽广的市场前景。

         

          5、结语

         

          催化臭氧氧化技术在实践应用过程中,存在着较多的局限性,同时又有着宽广的市场前景,这关于相关的技术研讨人员和从业人士来说,既是应战,也是良好的机遇。只要抓住这一机遇,抓住重点实行深化研讨,才干在这一行业的开展中获得行之有效的成就,为推进我国工业废水处置行业做出较大的奉献。

         


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