1、催化臭氧氧化深度處置工業(yè)廢水技術(shù)的研討現(xiàn)狀
在應(yīng)用催化臭氧技術(shù)對工業(yè)廢水實(shí)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(jī)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(shù)的應(yīng)用范圍、提升工業(yè)廢水的處置效果。
1.1 催化劑類型的選用
在目前的工業(yè)廢水處理環(huán)節(jié)中,所運(yùn)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(xué)構(gòu)造和作用機(jī)理的不同,又能夠細(xì)分為許多品種。均相催化劑在運(yùn)用過程中由于存在化學(xué)成分不穩(wěn)定、運(yùn)用時限短、容易發(fā)作再次污染等各種缺陷,在實(shí)踐運(yùn)用中推行力度不大,因此相關(guān)的研討比例也比擬低。關(guān)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(fù)載型催化劑。過渡金屬氧化物在耐酸、耐溶解等化學(xué)機(jī)理方面同樣存在著諸多無法處理的問題,因此在實(shí)踐研討中,主要是負(fù)載型催化劑研討為主。負(fù)載型催化劑是樹立在不同載體根底之上的,在實(shí)踐應(yīng)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(xué)載體。在這些載體的選擇中,以活性炭載體應(yīng)用范圍最為普遍,主要是由于其具有較為興旺的孔隙構(gòu)造和大比例的比外表積,從而可以與各種活性成分實(shí)行協(xié)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(jīng)過對這些金屬實(shí)行多方面的研討,綜合對生態(tài)環(huán)境的影響和經(jīng)濟(jì)本錢等方面要素思索,在實(shí)踐應(yīng)用中,鐵和錳的應(yīng)用范圍更為普遍。
1.2 催化臭氧技術(shù)的作用機(jī)理
(1)均相催化臭氧氧化的作用主要是經(jīng)過有機(jī)物與過渡金屬之間發(fā)作離子反響,從而生成絡(luò)合態(tài)物質(zhì),其在臭氧的氧化作用下,進(jìn)一步合成成為不穩(wěn)定產(chǎn)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(yīng)用紫外光、超聲波和電場等不同的協(xié)同輔助作用,強(qiáng)化臭氧氧化的效果,到達(dá)對工業(yè)廢水實(shí)行處置的目的。
(2)關(guān)于非均相催化機(jī)理的研討,大多是樹立在外表羥基機(jī)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(tài),在整體反響條件合適的狀況下,水分子就會與Lewis酸性位點(diǎn)發(fā)作化學(xué)吸附和配位交流,然后在非均相催化劑的表層構(gòu)成羥基基團(tuán),最終將臭氧吸附并擴(kuò)散至處置污水中與有機(jī)物發(fā)作氧化降解?;钚蕴康拇呋瘷C(jī)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(yè)廢水的理論應(yīng)用
2.1 應(yīng)用類型
目前在催化臭氧氧化技術(shù)應(yīng)用中,針對工業(yè)廢水的來源不同,其應(yīng)用主要集中在以下幾個方面:一是煤制氣工業(yè)工程中產(chǎn)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(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水,其催化劑主要是負(fù)載陶粒和金屬氧化物;三是石化廢水,其催化劑主要是以負(fù)載型催化劑為主,類型有很多種;四是化工園區(qū)的綜合廢水,由于其廢水成分復(fù)雜多變,在實(shí)踐應(yīng)用中,多是依據(jù)園區(qū)的產(chǎn)業(yè)構(gòu)造特性有針對性的選擇兩種或兩種以上的催化劑實(shí)行組合處置。在實(shí)踐運(yùn)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(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的決議
在實(shí)踐應(yīng)用過程中,必需依據(jù)工業(yè)廢水處置的需求,對各種參數(shù)實(shí)行科學(xué)的調(diào)整,其主要的作用方面是pH值的調(diào)整和臭氧投加量。pH在工業(yè)廢水的臭氧氧化技術(shù)的應(yīng)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(dá)轉(zhuǎn)機(jī)點(diǎn)的狀況下,效率反而會逐步降低。而臭氧投加量的增加關(guān)于礦化效果的作用,同樣存在逐漸增高最終到達(dá)均衡的狀態(tài)。除此之外,由于工業(yè)廢水的處置是一個復(fù)雜的化學(xué)反響過程,包括水溫和黏度等各方面的參數(shù)不同,也會對處置結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。目前在理論應(yīng)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(shù)的局限性
3.1 對礦化率的提升效果存在局限性
在當(dāng)前的實(shí)踐工程應(yīng)用中,由于工業(yè)廢水類型的不同和催化劑類型等方面的技術(shù)限制,整體的催化臭氧的礦化提升率與實(shí)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(guān)于催化臭氧技術(shù)的推行應(yīng)用產(chǎn)生了較強(qiáng)的局限作用,使得其整體工程應(yīng)用程度比擬低。
3.2 反復(fù)應(yīng)用效率不高
催化劑能否反復(fù)應(yīng)用,直接決議了催化臭氧氧化技術(shù)在工程應(yīng)用中的本錢大小。在實(shí)踐應(yīng)用方面,催化劑的制備方式,決議了其本身的穩(wěn)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(shù)的不時增加而逐步降低,從而降低工業(yè)廢水的處置效果,要持續(xù)性的堅(jiān)持催化臭氧氧化的效果,必需加大資金投入,進(jìn)步整體運(yùn)營本錢。
3.3 pH值影響作用比擬明顯
由于工業(yè)廢水具有多品種型,其pH值也存在著不同數(shù)值。在酸性條件下,催化臭氧氧化技術(shù)的作用效果比擬弱,關(guān)于呈現(xiàn)酸性的工業(yè)廢水,特別是含有重金屬離子的強(qiáng)酸性工業(yè)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(shù)應(yīng)用,也存在著較大的局限性。
3.4 日常運(yùn)維工作較為復(fù)雜
采用催化臭氧氧化技術(shù)對工業(yè)廢水實(shí)行處置,是一種較為先進(jìn)的處置理念,但是在實(shí)踐運(yùn)營過程中,由于工藝程度的限制和化學(xué)反響中產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)變化,需求定期對填料實(shí)行反沖洗。關(guān)于曾經(jīng)無法作用的催化劑要及時實(shí)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(biāo)之一,在經(jīng)過尾氣安裝實(shí)行處置的過程中,還要增強(qiáng)對相關(guān)數(shù)據(jù)的監(jiān)測。
4、催化臭氧氧化深度處置工業(yè)廢水的應(yīng)用前景
固然催化臭氧氧化技術(shù)在目前的工程應(yīng)用中,還存在著較多的局限,其工藝程度也有待進(jìn)步,但是經(jīng)過相關(guān)方面的深化研討,增強(qiáng)與相鄰技術(shù)方面的組合研討,改造企業(yè)運(yùn)營中在管理設(shè)備,不時提升其處置效果,在實(shí)踐應(yīng)用方面還是存在著寬廣的市場前景。
5、結(jié)語
催化臭氧氧化技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)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(guān)于相關(guān)的技術(shù)研討人員和從業(yè)人士來說,既是應(yīng)戰(zhàn),也是良好的機(jī)遇。只要抓住這一機(jī)遇,抓住重點(diǎn)實(shí)行深化研討,才干在這一行業(yè)的開展中獲得行之有效的成就,為推進(jìn)我國工業(yè)廢水處置行業(yè)做出較大的奉獻(xiàn)。