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催化臭氧氧化技術在工業廢水深度處置中的應用

文章出處:未知發表時間:2021-12-01 14:47:25


 

圖片22 

 

  1、催化臭氧氧化深度處置工業廢水技術的研討現狀

 

  在應用催化臭氧技術對工業廢水實行處置時,其研討的中心問題主要集中在催化劑的選用、臭氧氧化的作用機理兩個方面。做好這兩個方面的研討能夠提升催化臭氧技術的應用范圍、提升工業廢水的處置效果。

 

  1.1 催化劑類型的選用

 

  在目前的工業廢水處環節中,所運用的催化劑類型分為均相催化劑和非均相催化劑兩種,由于其化學構造和作用機理的不同,又能夠細分為許多品種。均相催化劑在運用過程中由于存在化學成分不穩定、運用時限短、容易發作再次污染等各種缺陷,在實踐運用中推行力度不大,因此相關的研討比例也比擬低。關于非均相催化劑,目前的研討主要集中在兩個方面,一是過渡金屬氧化物二是負載型催化劑。過渡金屬氧化物在耐酸、耐溶解等化學機理方面同樣存在著諸多無法處理的問題,因此在實踐研討中,主要是負載型催化劑研討為主。負載型催化劑是樹立在不同載體根底之上的,在實踐應用過程中,主要的載體類型包括活性炭、氧化鋁和陶粒,此外還包括一些新型的化學載體。在這些載體的選擇中,以活性炭載體應用范圍最為普遍,主要是由于其具有較為興旺的孔隙構造和大比例的比外表積,從而可以與各種活性成分實行協同催化。在以過渡金屬為主的非均相催化劑研討方面,目前主要集中在錳、鐵、銅三種金屬的研討上,經過對這些金屬實行多方面的研討,綜合對生態環境的影響和經濟本錢等方面要素思索,在實踐應用中,鐵和錳的應用范圍更為普遍。

 

  1.2 催化臭氧技術的作用機理

 

  (1)均相催化臭氧氧化的作用主要是經過有機物與過渡金屬之間發作離子反響,從而生成絡合態物質,其在臭氧的氧化作用下,進一步合成成為不穩定產物,然后被水中的氧原子、臭氧原子及氫氧化合物徹底礦化。此外還能夠應用紫外光、超聲波和電場等不同的協同輔助作用,強化臭氧氧化的效果,到達對工業廢水實行處置的目的。

 

  (2)關于非均相催化機理的研討,大多是樹立在外表羥基機理的研討之上。催化劑的活性組分主要是以過渡金屬氧化物為主,其配位會處于不飽和狀態,在整體反響條件合適的狀況下,水分子就會與Lewis酸性位點發作化學吸附和配位交流,然后在非均相催化劑的表層構成羥基基團,最終將臭氧吸附并擴散至處置污水中與有機物發作氧化降解。活性炭的催化機理與此較為相似,并且其礦化效果更為明顯。

 

  2、催化臭氧氧化處置工業廢水的理論應用

 

  2.1 應用類型

 

  目前在催化臭氧氧化技術應用中,針對工業廢水的來源不同,其應用主要集中在以下幾個方面:一是煤制氣工業工程中產生的廢水,其催化劑主要是采用污泥基的活性炭和鐵錳化合物二是印刷染色等行業產生的工業廢水,其催化劑主要是負載陶粒和金屬氧化物三是石化廢水,其催化劑主要是以負載型催化劑為主,類型有很多種四是化工園區的綜合廢水,由于其廢水成分復雜多變,在實踐應用中,多是依據園區的產業構造特性有針對性的選擇兩種或兩種以上的催化劑實行組合處置。在實踐運營過程中,針對不同的廢水類型,所需求的工況類型有所不同,其處置效率也存在較大差別。

 

  2.2 運轉參數的決議

 

  在實踐應用過程中,必需依據工業廢水處置的需求,對各種參數實行科學的調整,其主要的作用方面是pH值的調整和臭氧投加量。pH在工業廢水的臭氧氧化技術的應用中,對催化效率的上下,起著直接的決議作用。但是這一決議作用并不意味著pH值越高,其處置效果就越好,而是隨著pH的增高,效率逐步增高,在到達轉機點的狀況下,效率反而會逐步降低。而臭氧投加量的增加關于礦化效果的作用,同樣存在逐漸增高最終到達均衡的狀態。除此之外,由于工業廢水的處置是一個復雜的化學反響過程,包括水溫和黏度等各方面的參數不同,也會對處置結果產生較大的影響。目前在理論應用中,這方面的理論研討方面還存在較多的缺乏。

 

  3、催化臭氧氧化技術的局限性

 

  3.1 對礦化率的提升效果存在局限性

 

  在當前的實踐工程應用中,由于工業廢水類型的不同和催化劑類型等方面的技術限制,整體的催化臭氧的礦化提升率與實踐請求之間存在較大的差別,普通狀況下其提升率只要10%-30%左右。較低的提升效率,關于催化臭氧技術的推行應用產生了較強的局限作用,使得其整體工程應用程度比擬低。

 

  3.2 反復應用效率不高

 

  催化劑能否反復應用,直接決議了催化臭氧氧化技術在工程應用中的本錢大小。在實踐應用方面,催化劑的制備方式,決議了其本身的穩定水平。無論采用何種制備方式,催化劑的活性都會隨著反響次數的不時增加而逐步降低,從而降低工業廢水的處置效果,要持續性的堅持催化臭氧氧化的效果,必需加大資金投入,進步整體運營本錢。

 

  3.3 pH值影響作用比擬明顯

 

  由于工業廢水具有多品種型,其pH值也存在著不同數值。在酸性條件下,催化臭氧氧化技術的作用效果比擬弱,關于呈現酸性的工業廢水,特別是含有重金屬離子的強酸性工業廢水,不只要思索其作用效果的大小,還要思索在處置過程中金屬離子的溢出問題。因而在這方面催化臭氧氧化技術應用,也存在著較大的局限性。

 

  3.4 日常運維工作較為復雜

 

  采用催化臭氧氧化技術對工業廢水實行處置,是一種較為先進的處置理念,但是在實踐運營過程中,由于工藝程度的限制和化學反響中產生的化學物質變化,需求定期對填料實行反沖洗。關于曾經無法作用的催化劑要及時實行改換,以保證其廢水處置的效果。此外在反響池中還會排出較多的臭氧尾氣,這也是大氣污染控制的主要指標之一,在經過尾氣安裝實行處置的過程中,還要增強對相關數據的監測。

 

  4、催化臭氧氧化深度處置工業廢水的應用前景

 

  固然催化臭氧氧化技術在目前的工程應用中,還存在著較多的局限,其工藝程度也有待進步,但是經過相關方面的深化研討,增強與相鄰技術方面的組合研討,改造企業運營中在管理設備,不時提升其處置效果,在實踐應用方面還是存在著寬廣的市場前景。

 

  5、結語

 

  催化臭氧氧化技術在實踐應用過程中,存在著較多的局限性,同時又有著寬廣的市場前景,這關于相關的技術研討人員和從業人士來說,既是應戰,也是良好的機遇。只要抓住這一機遇,抓住重點實行深化研討,才干在這一行業的開展中獲得行之有效的成就,為推進我國工業廢水處置行業做出較大的奉獻。

 


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