催化臭氧氧化深度处理工业废水的研究及应用

催化臭氧氧化深度处理工业废水的研究及应用

张

霞

浙江杭州

310015）

（浙江天川环保科技有限公司

摘要：催化臭氧技术是建立在臭氧的强氧化性基础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通过有机物与过渡金其在臭氧的氧化作属之间发生离子反应，从而生成络合态物质，然后被水中的氧原子、臭氧用下，进一步分解成为不稳定产物，超声波和原子及氢氧化合物彻底矿化。此外还可以利用紫外光、达到对工业电场等不同的协同辅助作用，强化臭氧氧化的效果，废水进行处理的目的。

大多是建立在表面羟基机（2）对于非均相催化机理的研究，理的研究之上。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，在整体反应条件适合的情况下，然后在水分子就会与Lewis酸性位点发生化学吸附和配位交换，非均相催化剂的表层形成羟基基团，最终将臭氧吸附并扩散至处理污水中与有机物发生氧化降解。活性炭的催化机理与此较为类似，并且其矿化效果更为明显。

上袁并在催化剂的吸附尧催化特性的联合作用下袁深度解决有机物无法达到完全降解的问题袁从而有效改善目前废水矿化率和臭氧利用率不高的问题袁在目前的工业废水深度处理研究方面袁催化臭氧技术作为一个重要的研究支线袁在工业废水处理方面袁具有重要的作用遥关键词：催化臭氧化曰工业废水曰催化剂引言

虽然在国家的严格要求和科学治理下，我国的工业废水但是就其总量而言，仍在环排放总量呈现逐年递减的形式，

境污染源中占有较大的比例，在当前的污染治理工作中，占是对废有重要的地位。工业废水排放问题治理的难题之一，水中的有机污染物进行有效的降解。在这方面采用臭氧氧化效果比较明显并且工艺流程相对简单，强化在这方面技术，

对于工业废水的处理和环保工作的开展，能够产生的研究，

较好的指导作用。

2催化臭氧氧化处理工业废水的实践应用

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一是煤制气工业工程中产同，其应用主要集中在以下几个方面：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其催化剂主要是以负载型催化粒和金属氧化物；三是石化废水，剂为主，类型有很多种；四是化工园区的综合废水，由于其废水多是根据园区的产业结构特点有成分复杂多变，在实际应用中，针对性的选择两种或两种以上的催化剂进行组合处理。在实际运营过程中，针对不同的废水类型，所需要的工况类型有所不同，其处理效率也存在较大差异。2.2运行参数的决定

在实际应用过程中，必须根据工业废水处理的需要，对各种其主要的作用方面是pH值的调整和臭氧参数进行科学的调整，

对催化效率投加量。pH在工业废水的臭氧氧化技术的应用中，

的高低，起着直接的决定作用。但是这一决定作用并不意味着而是随着pH的增高，pH值越高，其处理效果就越好，效率逐渐增高，在达到转折点的情况下，效率反而会逐渐降低。而臭氧投加量的增加对于矿化效果的作用，同样存在逐步增高最终达到平衡的状态[2]。除此之外，由于工业废水的处理是一个复杂的化也会对处理学反应过程，包括水温和黏度等各方面的参数不同，结果产生较大的影响。目前在实践应用中，这方面的理论研究方面还存在较多的不足。

1催化臭氧氧化深度处理工业废水技术的研究现状

在利用催化臭氧技术对工业废水进行处理时，其研究的核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究可以提升催化臭氧技术的应用范围、提升工业废水的处理效果。1.1催化剂类型的选用

在目前的工业废水处理环节中，所使用的催化剂类型分为均相催化剂和非均相催化剂两种，由于其化学结构和作用机理的不同，又可以细分为许多种类。均相催化剂在使用过程中由于存在化学成分不稳定、使用时限短、容易发生再次污染等各种缺陷，在实际使用中推广力度不大，因而相关的研究比例也比较一是低。对于非均相催化剂，目前的研究主要集中在两个方面，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、耐因而在实溶解等化学机理方面同样存在着诸多无法解决的问题，际研究中，主要是负载型催化剂研究为主。负载型催化剂是建立主要的载体类型包在不同载体基础之上的，在实际应用过程中，括活性炭、氧化铝和陶粒，此外还包括一些新型的化学载体[1]。在主要是由这些载体的选择中，以活性炭载体应用范围最为广泛，于其具有较为发达的孔隙结构和大比例的比表面积，从而能够与各种活性成分进行协同催化。在以过渡金属为主的非均相催铁、铜三种金属的研究上，通化剂研究方面，目前主要集中在锰、过对这些金属进行多方面的研究，综合对生态环境的影响和经铁和锰的应用范围更为济成本等方面因素考虑，在实际应用中，广泛。

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

在当前的实际工程应用中，由于工业废水类型的不同和催

115

叶资源节约与环保曳

化剂类型等方面的技术，整体的催化臭氧的矿化提升率与一般情况下其提升率只有10%-实际要求之间存在较大的差异，

了较强的局限作用，使得其整体工程应用水平比较低。3.2重复利用效率不高

催化剂能否重复利用，直接决定了催化臭氧氧化技术在工催化剂的制备方式，程应用中的成本大小。在实际应用方面，决定了其自身的稳定程度。无论采用何种制备方式，催化剂的活性都会随着反应次数的不断增加而逐渐降低，从而降低工业废水必须加大资的处理效果，要持续性的保持催化臭氧氧化的效果，金投入，提高整体运营成本。3.3pH值影响作用比较明显

由于工业废水具有多种类型，其pH值也存在着不同数值。对于呈现在酸性条件下，催化臭氧氧化技术的作用效果比较弱，不酸性的工业废水，尤其是含有重金属离子的强酸性工业废水，仅要考虑其作用效果的大小，还要考虑在处理过程中金属离子也存在着的溢出问题。因此在这方面催化臭氧氧化技术应用，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进行处理，是一种较为由于工艺水平的先进的处理理念，但是在实际运营过程中，和化学反应中产生的化学物质变化，需要定期对填料进行反冲洗。对于已经无法作用的催化剂要及时进行更换，以保证其废水渊上接第114页冤

表3

印刷车间废气处理后检测口监测结果

[3]

2019年第9期

这也是处理的效果。此外在反应池中还会排出较多的臭氧尾气，大气污染控制的主要指标之一，在通过尾气装置进行处理的过程中，还要加强对相关数据的监测。

30%左右。较低的提升效率，对于催化臭氧技术的推广应用产生

4催化臭氧氧化深度处理工业废水的应用前景

虽然催化臭氧氧化技术在目前的工程应用中，还存在着较但是通过相关方面的深入研多的局限，其工艺水平也有待提高，改造企业运营中在治理设究，加强与相邻技术方面的组合研究，施，不断提升其处理效果，在实际应用方面还是存在着广阔的市场前景。

结语

催化臭氧氧化技术在实际应用过程中，存在着较多的局限性，同时又有着广阔的市场前景，这对于相关的技术研究人员和从业人士来说，既是挑战，也是良好的机遇。只有抓住这一时机，抓住重点进行深入研究，才能在这一行业的发展中取得卓有成效的成就，为推动我国工业废水处理行业做出较大的贡献。参考文献

处理厂深度处理工艺的选择及设计[J].给水排水,2019(05):90-93.[1]栗文明,白永刚,周军,曹蕾.臭氧催化氧化应用于工业园区污水

计通讯,2019,45(03):201-202.

[2]龚本涛.催化臭氧氧化法在有机废水处理中的应用[J].化工设

[3]管相宁,马宗凯,李之鹏,朱亚雄,尤宏.浮动床臭氧催化氧化系统深度处理印染废水研究[J].水处理技术,2018,44(11):80-83.

检测点位样品检测检测因子单位标况干烟气流量

渊m3/h冤过量空气过氧量渊%冤检测结果34399//31.631.61.10.020.020.0006914.614.60.48

标准限值达标情况

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烟气参数

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总VOCS

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印刷车间废气处理后检测口

京城-181785-66-B102

苯

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合计

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达标达标达标

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