臭氧催化氧化是利用臭氧在催化劑作用下產(chǎn)生的羥基自由基 [·OH]氧化分解水中有機(jī)污染物,,由于·OH的氧化能力極強(qiáng),且氧化反應(yīng)無(wú)選擇性,,所以可快速氧化分解絕大多數(shù)有機(jī)化合物(包括一些高穩(wěn)定性,、難降解的有機(jī)物),。負(fù)載金屬的活性炭催化劑是由微小結(jié)晶和非結(jié)晶部分混合組成的復(fù)合物,催化劑表面含有大量的酸性或堿性基團(tuán),。這些酸性或堿性基團(tuán)的存在特別是羥基,、酚羥基的存在,使催化劑不只具有吸附能力,,而且還具有催化能力,。臭氧/催化劑協(xié)同作用過(guò)程中,在催化劑的作用下使臭氧分解產(chǎn)生[·OH]從而引發(fā)鏈反應(yīng),,此反應(yīng)還會(huì)產(chǎn)生十分活潑的,、具有強(qiáng)氧化能力的單原子氧[·O]。臭氧催化劑將臭氧的強(qiáng)氧化性和催化劑的吸附,、催化特性結(jié)合起來(lái),,能較為有效地解決有機(jī)物降解不完全的問(wèn)題。武漢臭氧催化氧化反應(yīng)器生產(chǎn)廠家
水處理用的高級(jí)氧化方法,,臭氧不只具有直接氧化廢水中的有機(jī)物能力,,還有很好的脫色和去味功能,并且在氧化過(guò)程中不產(chǎn)生污泥,。臭氧在水中分解速度很快,,分解的產(chǎn)物為氧氣,可以幫助處理后水充氧,,且?guī)缀鯖](méi)有二次污染,,故臭氧的應(yīng)用越來(lái)越多。臭氧由于不穩(wěn)定且極易分解,,故臭氧都是現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生并立即投入使用,。較常用的臭氧生產(chǎn)方法為高壓放電法,,為提高臭氧的產(chǎn)生效率及延長(zhǎng)臭氧機(jī)的使用壽命,往往使用純氧作為氧源來(lái)生產(chǎn)臭氧,,故臭氧也是帶有高能量的產(chǎn)品,。為降低使用臭氧的成本,提高臭氧的氧化效率,,在臭氧高級(jí)氧化廢水的處理過(guò)程中,,研究開(kāi)發(fā)各種臭氧氧化催化劑也就成為研究的熱點(diǎn)。離子型臭氧氧化催化劑,,一些過(guò)鍍金屬或貴金屬離子,,具有在水中加速臭氧分解的作用,從而能對(duì)臭氧的氧化具有催化功能,。武漢臭氧催化氧化反應(yīng)器生產(chǎn)廠家臭氧催化反應(yīng)器在常溫下具有一定的抑菌效果,,可用于處理裝飾材料、家具等的消毒處理,。
眾所周知,,臭氧的氧化性極強(qiáng),其氧化比氟略低,。高于氯和高錳酸鉀,。基于臭氧的強(qiáng)氧化性,,很多污水站都開(kāi)始采用臭氧工藝來(lái)處理污水,,并且臭氧在水中可短時(shí)間內(nèi)自行分解,沒(méi)有二次污染,,是一種理想的氧化藥劑,。目前,臭氧氧化技術(shù)在污水處理中得到了多方面的應(yīng)用,。臭氧不只具有很強(qiáng)的消毒殺菌作用,,還可以氧化去除水中的污染物質(zhì)。但是采用臭氧氧化難降解污水還需要考慮臭氧的使用量,,由于臭氧的氧化對(duì)污染物具有選擇性,,所以直接采用臭氧進(jìn)行氧化的效率是非常低的,從而對(duì)難降解有機(jī)物的去除率也比較低,。針對(duì)這一點(diǎn)出現(xiàn)了臭氧用催化劑,,從而提高了臭氧氧化的利用率。
臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧通過(guò)氣水接觸設(shè)備擴(kuò)散到待處理水中,,通常使用微孔擴(kuò)散器,、氣泡塔或噴射器、渦輪混合器等。臭氧的利用率要在90%以上,,剩余的臭氧將隨尾氣排放,。為避免污染空氣,尾氣可采用活性炭或雜多酸劑分解,,臭氧也可采用催化燃燒法分解。水溶液中臭氧分解非常重要的一個(gè)影響因素是PH值,,在發(fā)生O3和H2O2/O3反應(yīng)體系中,,需要合理的控制PH值,因?yàn)槿绻鹥H值太低會(huì)直接影響到臭氧氧化反應(yīng),,使得反應(yīng)具有一定的選擇性,,不能有效的將有機(jī)物的去除,隨著PH值的不斷增加,,溶液中的OH-不斷增加,,其也會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)氧化能力的反應(yīng),不斷提高整體的反應(yīng)效率,。但由于pH值過(guò)高,,其中會(huì)有OH清除劑,會(huì)消耗其中的羥基自由基,,對(duì)整個(gè)過(guò)程中有機(jī)污染物的氧化會(huì)產(chǎn)生很大的影響,。臭氧催化反應(yīng)器應(yīng)盡量避免在密閉空間內(nèi)使用,以免對(duì)人體造成傷害,。
臭氧雖然具有很強(qiáng)的氧化性,,但由于其高選擇性,在反應(yīng)過(guò)程中很難去除污水,。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,,這方面的研究越來(lái)越多,臭氧水處理也在不斷改進(jìn),。目前,,利用臭氧的均相催化和多相催化來(lái)達(dá)到降解有機(jī)物的目的。間接催化反應(yīng)主要是臭氧可以直接或通過(guò)觸發(fā)反應(yīng),、增殖反應(yīng)和終止反應(yīng)產(chǎn)生的自由基氧化多種化合物,,每個(gè)反應(yīng)產(chǎn)生不同的自由基,。自由基和水中有機(jī)物的反應(yīng)速度很快,,同時(shí)不需要選擇,關(guān)鍵部分是羥基自由基,。羥基自由基是較常見(jiàn)的氧化劑,,其氧化電極電位只低于氯,,它的優(yōu)點(diǎn)是能迅速與有機(jī)物反應(yīng),而且不需要選擇,,很容易與氣體不同位置的有機(jī)物反應(yīng),,產(chǎn)生易氧化的中間產(chǎn)物,。對(duì)于這些游離基因來(lái)說(shuō),反應(yīng)速度很快,,目前的反應(yīng)速率已經(jīng)達(dá)到了106~109L/mol s,,所以各個(gè)有機(jī)化合物的催化臭氧反應(yīng)速度是相似的,所以也造成了自由基反應(yīng)的選擇性低,。臭氧催化反應(yīng)器在水處理中常使用反應(yīng)后的水在再次消毒,,以保證水的安全衛(wèi)生。河南循環(huán)流化床式臭氧催化氧化反應(yīng)器
臭氧催化反應(yīng)器的反應(yīng)溫度較高,。武漢臭氧催化氧化反應(yīng)器生產(chǎn)廠家
臭氧在深度處理中的應(yīng)用,,工藝難點(diǎn)在哪里?臭氧比空氣重,,溶解度是氧氣的13倍,;關(guān)鍵臭氧不是穩(wěn)定的氣體,常溫下凈水中的半衰期只有20分鐘,,且溫度和雜質(zhì)對(duì)臭氧半衰期影響很大,,在工業(yè)廢水中一般只有數(shù)分鐘。深度處理工藝中關(guān)鍵,,是在臭氧無(wú)效分解之前,,經(jīng)催化臭氧有效分解產(chǎn)生?OH。因此,,反應(yīng)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(shù),。簡(jiǎn)單地說(shuō):催化劑的量要多;三相傳質(zhì)條件要好,。在臭氧消毒中,,臭氧濃度很低,因此對(duì)臭氧發(fā)生器沒(méi)有什么要求,。在深度處理中,,臭氧投加量大;且氧化反應(yīng)困難,,從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度,,希望臭氧濃度高;因此,,供氣濃度高的臭氧發(fā)生器是選擇的方向,。隨便說(shuō)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,。武漢臭氧催化氧化反應(yīng)器生產(chǎn)廠家