广州勃发环境科技有限公司在工程实践中取得了丰硕成果,尤其在催化自电解、臭氧催化氧化新材料方面实现了颠覆性的突破。
在氧化体系内加入过渡金属离子,能够对臭氧氧化产生明显的催化效果,可以催化臭氧在水中的自分解,增加水中产生的·OH 浓度,从而提高臭氧氧化效果。像氯化和臭氧处理等化学方法只能用于特定的某类污染物,运行成本高,操作复杂,也不适合大面积普及。目前,催化臭氧工艺分为两种类型:均相臭氧氧化和非均相臭氧氧化。均相臭氧氧化是指在水中加入一些溶解性的过渡金属离子以达到催化臭氧氧化的效果。
广州勃发环保科技公司是一家***从事废水污染治理和环境保护的高科技企业,拥有多项国际国内***的水处理技术和专利产品,在催化自电解、二氧化氯消毒氧化技术、激发式高能空气氧化技术、臭氧催化氧化技术、高科级催化氧化、SNMR厌氧、流化床生物膜、耐盐微生物、脱氮微生物技术等多个领域进行深入研究,并在工程实践上取得了丰硕成果。催化剂的催化活性主要表现在其对底物的去除和矿化有机污染物的能力,催化剂的稳定性主要表现在其结构的稳定性如金属溶出率和可循环利用性。
工业行业现状
近年来,随着我国工业经济的快速发展,我国工业废水量与日俱增。其中很多工业废水属于典型高浓难降解工业废水,特别是COD和色度难以达标排放,给周围水体环境造成极大污染,对其进行深度处理势在必行。
随着我国多种工业水污染物排放标准越来越严格,特别是COD和色度,已成为多种工业废水提标达标的关键障碍指标,而目前公知的废水深度处理技术,存在着污泥产量大、运行费用高、运行稳定性和达标排放稳定性差、存在二次污染风险,难以获得普遍的推广应用。
臭氧催化氧化技术
臭氧催化氧化技术是在氧化体系内加入过渡金属离子,能够对臭氧氧化产生明显的催化效果,可以催化臭氧在水中的自分解,增加水中产生的?OH 浓度,从而提高臭氧氧化效果。
目前,催化臭氧工艺分为两种类型:均相臭氧氧化和非均相臭氧氧化。***臭氧催化分解催化剂,能在室温下将高浓度臭氧分解为氧,可处理高于100mg/L的臭氧,推荐处理浓度20mg/L,可广泛应用于精细***的合成及自来水、废水的处理中,也可应用于原子能、无线电以及超音速客机的客舱、复印机、家用电器等方面或场合。均相臭氧氧化是指在水中加入一些溶解性的过渡金属离子以达到催化臭氧氧化的效果。非均相臭氧催化的催化剂以固态形式存在,易于分离,流程简单,既避免了催化剂的流失,也降低了水的处理成本。
反应机理
臭氧化学吸附在催化剂表面,生成活性物质后与溶液中的有机物反应。这种活性物质可能是?OH,也有可能是其他形态的氧。臭氧催化剂是一种改性高强度多孔陶瓷材料,机械强度高,耐冲洗,不易流失,具有较长的使用寿命。有机物分子通过化学键的作用吸附在催化剂表面,进一步与气相或液相中的臭氧反应。首先有机物会迅速被吸附在催化剂载体上,载体表面的氧化物与其形成一些螯合物,随后这些螯合物被臭氧和?OH氧化。臭氧和有机物分子同时被吸附在催化剂表面(络合物作用),随后二者发生反应。从还原态催化剂开始,臭氧会氧化金属,臭氧在还原态金属上的反应会生成?OH,有机物会被吸附在被氧化过的催化剂上,然后通过电子转移反应被氧化,再次产生还原态的催化剂。有机物随之会很容易从催化剂上解吸(脱附),随后进入本体溶液,或被?OH和臭氧氧化。
臭氧催化剂
臭氧催化剂技术是基于臭氧的高氧化工艺,它将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性结合起来,更有效地解决臭氧处理效率低、臭氧利用率低、运行费用高、有机物降解不彻底等问题。
臭氧催化氧化催化剂的相态分为均相催化臭氧化和多相催化臭氧化,在均相催化臭氧化技术中,催化剂分布均匀且催化活性高,作用机理清楚,易于研究和把握。目前传统装置中,均主要采用曝气管、曝气头、汽水混合器等设备实现臭氧与废水的混合。但是,它的缺点也很明显,催化剂混溶于水,导致其易流失、不易回收并产生二次污染,运行费用较高,增加了水处理成本。
多相催化臭氧化法利用固体催化剂在常压下加速液相(或气相)的氧化反应,催化剂以固态存在,不溶于水,不流失,无二次污染,降低催化氧化的运行成本。
【产品性能】
臭氧催化剂主要有三种作用:
吸附富集:高比表面积、吸附容量高的催化剂,当废水与催化剂接触时,水中的有机物首先被富集在催化剂表面,当臭氧氧化时,作用于表面有机物的几率更高,臭氧氧化效率提高。
催化活化:催化剂具有***催化活性,能有效催化活化臭氧分子,臭氧分子在催化剂的作用下易于分解产生如羟基自由基之类有高氧化性的自由基,从而提高臭氧的氧化效率。
吸附和活化协同作用: 催化剂既能***吸附水中有机污染物,同时又能催化活化臭氧分子,***产生大量氧化活性的自由基,在这类催化剂表面,有机污染物的吸附和氧化剂的活化协同作用,可以取得更好的催化臭氧氧化效果。
多相臭氧催化剂主要利用多种***金属氧化物及金属单质为活性催化材料,采用新立体构架技术,在高温条件下提高微孔数量和分布均匀度,获得更高的比表面积。4000m3/d高浓度颜料废水处理系统达标改造工程,经FCM-IV催化自电解处理,COD去除率大于45%,已经稳定运行14个月,无钝化、无板结。大限度提高臭氧氧化效率,同样氧化条件下,臭氧氧化效率提高30—60%,同样去除率情况下,节约臭氧投加30%以上。
【应用范围】
针对低浓度工业废水,可生化性差,采用臭氧催化氧化 BAF或臭氧催化氧化 MBR工艺,对废水进行深度处理,满足严格的环保排放标准或回用要求。主要应用领域包括:
