歡迎訪問凯时K66平台 | 官网官方網站！
13851926016 13770336953
導讀
目前，汙水深度處理工藝工程可行技術並不多：活性炭吸附、其它化學吸附劑、芬頓法屬高級氧化、膜法和曝氣生物濾池等工藝，雖然各有各的優點，但也有一定的局限性，相比來說，催化臭氧氧化是綠色工藝。本文就催化氧化方法十問十答，幫助大家了解這一方法。
目前，汙水深度處理工藝工程可行技術並不多：活性炭吸附、其它化学吸附剂、芬顿法属高级氧化、膜法和曝气生物滤池等工艺，虽然各有各的优点，但也有一定的局限性，相比来说，催化臭氧氧化是绿色工艺。
1、爲什麽說，汙水深度處理工藝工程可行技術並不多？
简述几个工艺。活性炭吸附：水处理效果是好的，除费用高外，主要是需要再生废炭量达万分之十左右，活性炭再生工艺是个问题；其它化学吸附剂：脱附需要酸碱，脱附液达3 – 5%，同样是难题。芬顿法属高级氧化，有机物去除效果尚好，但硫酸亚铁加量上千ppm，还有双氧水和液碱等，仅去除了一百ppm左右的COD，产泥量和产盐量越来越是问题。膜法和曝气生物滤池都有其局限性。
2、爲什麽說，催化臭氧氧化是綠色工藝？
從原理上，催化臭氧工藝與芬頓工藝氧化有機物的方法是相同的，都是依靠•OH。但産生•OH的途徑不同。芬頓工藝是在酸性條件下依靠Fe2+催化H2O2，屬同相催化。不僅要加化學藥劑，中和後産生大量的鐵泥和硫酸根。而催化臭氧依靠的是“過渡金屬化合物”，催化劑是固相，異相催化，真正意義的催化劑，且在pH中性條件下催化，不産泥、不産鹽。
3、應用于深度處理，爲什麽臭氧一定要催化？
臭氧虽然是种强氧化剂，能氧化很多种有机物。但要搞清楚一个概念：能氧化，并不等于能彻底氧化。将大分子有机物氧化成小分子醇、醛、有机酸等，有机物并没有去除，甚至TOC值没有变化。何况，臭氧并不能直接氧化生化出水中很多种有机物。大量实验表明，臭氧的直接氧化对大部分废水的生化出水，COD去除率仅10 – 20%。而催化后，臭氧分解产生•OH，不仅氧化能力更强，氧化有机物的种类也更多。
4、爲什麽說，催化臭氧在深度處理中應用是種新工藝？
曾有工程界人士认为，在水处理中臭氧的应用有大量的工程实践，即指臭氧在给水中的消毒与在工业废水中的脱色。但臭氧在深度处理中应用，与前两者完全不同。消毒，仅需破坏细胞的生理功能，不需要改变有机物分子形态；脱色，也仅需要改变分子结构中显色基团；而深度处理要求将有机物彻底氧化。在投加量上，消毒仅需2 – 3 ppm；而在深度处理中需投加上百个ppm；更需要使用催化剂。
隨便說一句，給水中臭氧—活性炭工藝，活性炭主要是吸附功能並作爲微生物載體；臭氧則氧化分解水源水中的腐殖酸類大分子有機物。活性炭並不是臭氧的催化劑，否則微生物功能受到損害。
5、鐵基催化劑有什麽特點？有幾種？
“過渡金屬的化合物是臭氧催化劑”。鐵，是過渡金屬，它的化合物也是催化劑。據報道：Fe3O4、Fe2O3都有催化功能。凯时K66平台開發的催化劑主要涉及FeOOH，FeOOH有各種晶型，α-、γ-、β-、ε-等等，已取得發明授權的催化劑種類有四種：(1)鐵礦與木屑還原焙燒形成顆粒，再經表面改性；(2)由芬頓鐵泥制備的FeOOH；(3)由紅土鎳礦分離制備的FeOOH；(4)鐵屑表面改性。
關于純物質的催化能力，有種學術觀點認爲：固相中有OH的過渡金屬化合物，易于催化形成•OH。但各種催化成份的催化能力，在工程實踐的意義並不大，主要是催化劑總量。
大部分通過浸漬、燒結制備的催化劑，催化成份的量僅有幾十個微米厚。凯时K66平台的催化劑與之不同，第(2)、(3)種裏外都是有效的催化成份。第(1)、(4)種在氧化環境中催化劑表面保持並可重新形成有效的催化成份，所以有持久的催化能力。
6、臭氧在深度處理中的應用，工藝難點在哪裏？
臭氧比空氣重，溶解度是氧氣的13倍；關鍵臭氧不是穩定的氣體，常溫下淨水中的半衰期只有20分鍾，且溫度和雜質對臭氧半衰期影響很大，在工業廢水中一般只有數分鍾。深度處理工藝中關鍵，是在臭氧無效分解之前，經催化臭氧有效分解産生•OH。因此，反應器單位體積催化劑表面積(與催化劑比表面積概念有所不同)是十分重要的參數。簡單地說：催化劑的量要多；三相傳質條件要好。
7、鐵屑基催化劑有什麽特點？有什麽工藝優越？
鐵屑經表面經改性形成FeOOH，一方面是催化成份，有效地催化臭氧；另一方面又是純化成份，保護鐵屑內的零價鐵。因此，改性鐵屑在催化臭氧反應器中成爲化工意義的填料，且比表面積比商品填料拉西環、鮑爾環高出七-八倍。鐵屑基催化劑成品做成規整化填料，或稱單元化填料，如“蜂窩或沙琪瑪”形狀，大大提高了工程上的催化效果。
(1)規整化填料，避免了運輸和使用過程中填料表面相互摩擦，從而保護表面改性所形成的有效催化成份FeOOH；
(2)沙琪瑪狀單元化填料孔隙率雖大，孔隙孔徑卻很小。因爲•OH在水中的壽命只有納秒級，即：•OH不可能通過水流擴散傳質，去氧化液相主體有機汙染物；只能通過微觀傳質(如布朗運動)，就近氧化液體中有機物。孔徑很小的規整化填料爲此創造了條件。
順便指出：流化態的催化劑，若使用量較小，難以起到工程意義的催化效果。
在適宜的參數範圍內對鐵刨花進行壓縮，保證鐵屑基規整化填料具有較大的比表面積、較大的孔隙率、較小的孔徑範圍、較大的孔隙連通率，是制作規整化填料的關鍵。
8、催化臭氧工藝對臭氧發生器有什麽要求？
在臭氧消毒中，臭氧濃度很低，因此對臭氧發生器沒有什麽要求。在深度處理中，臭氧投加量大；且氧化反應困難，從反應動力學角度，希望臭氧濃度高；因此，供氣濃度高的臭氧發生器是選擇的方向。隨便說一句，即使臭氧濃度很高的供氣，氣體中絕大部分仍然是氧氣。
臭氧發生器，有的使用純氧源，有的使用空氣源。除臭氧供氣濃度外，空氣源將會給深度處理中總氮的去除帶來負面影響，不建議采用。這是凯时K66平台的研究成果。
9、介紹一下催化臭氧工藝的反應器形式。
效果好的當然是塔式反應器，鋼結構，一般在水量3000M3/d以下時使用；在水量5000M3/d以上時，從工程經濟考慮，只能使用鋼筋混凝土結構，流型設計爲折流式，但水力停留時間、催化劑量等應適當放大。對于鋼筋混凝土結構的反應器，凯时K66平台已經開發出成品的單元化填料。
10、介紹一下催化臭氧工藝在各行業工業廢水的應用情況。
水质不同，催化臭氧氧化的效果差距很大，即使同一行业的废水，效果也有很大的差异，解决这一问题的方法就是小试实验。实践结果：(1)绝大部分的废水(约占99%)，催化后均提高了COD的去除率；(2)大部分工业废水，经催化后COD的去除率提高幅度约60 – 150%左右；大部分工业废水，经50至120分钟的催化臭氧氧化，COD的去除率在50 – 70%之间。凯时K66平台已做过多种行业废水的中试研究(塔高8米，处理水量在100M3/d左右)，包括印染废水、煤化工废水、精细化工(农药、医药)废水、电子(液晶显示)行业废水等。万吨级废水处理，已有数项正在工程施工。