На большой сцене очистки сточных вод, озоновые каталитические окислители являются "звездным игроком".и в каком направлении она будет развиваться в будущем.
1, Классификация озонокаталитических окислителей
Проще говоря, озонокаталитические окислители можно разделить на две категории: гомогенные катализаторы и гетерогенные катализаторы.
Давайте поговорим о однородных катализаторах. Они в основном используют каталитический эффект ионов металлов в растворе, таких как ионы марганца, ионы железа, ионы кобальта и т.д.Эти ионы металла могут ускорить разложение озона и создавать гидроксильные радикалы с сильными окислительными свойствамиНо у него есть большая проблема, которая заключается в сложности восстановления ионов металлов, что ограничивает его широкое распространение и использование.
Гетерогенные катализаторы в основном состоят из твердых металлов, оксидов металлов или металлов или оксидов металлов, поддерживаемых на носителе.диоксид марганцаГетерогенные катализаторы могут быть легко отделены от воды.с меньшим вторичным загрязнением и простым процессом обработки, так что они широко используются в инженерной промышленности в настоящее время.
2, Компоненты озонокаталитических окислителей
В гетерогенных катализаторах, обычно используемые носители включают активированный уголь, алюминий, диоксид титана и т. д.Активированный уголь не только обладает высокой способностью к адсорбции, но также имеет определенную каталитическую способность; оксид алюминия имеет хорошую стабильность и высокую механическую прочность;Диоксид титана показал хорошие результаты как в фотокаталитической, так и в озонокаталитической окисленииАктивными ингредиентами, как правило, являются переходные металлы и их оксиды, такие как медь, марганец, кобальт, железо и т.д.Эти металлы и их оксиды могут эффективно каталитизировать разложение озона и повышать эффективность окисления.
3Принцип реакции каталитического окисления озона
Сам озон обладает сильными окислительными свойствами, с окислительным потенциалом 2,07 eV. Его процесс окисления делится на прямое окисление и косвенное окисление.Прямая окисление относится к реакции между молекулами озона и загрязнителями непосредственноНепрямая окисление - это распад озона для получения гидроксильных радикалов, которые затем реагируют с загрязнителями.
В системе каталитического окисления озона добавление катализатора значительно улучшает этот процесс.Первый шаг заключается в том, что озон растворяется в жидкой фазе, адсорбируется и активируется катализатором и генерирует гидроксильные радикалы. Второй шаг состоит в том, чтобы катализатор адсорбировал органические загрязнители на поверхность, образуя поверхностные хелаты;Третий этап - это окислительная реакция между гидроксильными радикалами и поверхностными хелатами., который разлагает органические загрязнители.
Например, при очистке сточных вод, содержащих органические соединения, озон создает большое количество гидроксильных радикалов под действием катализаторов.атакует органические молекулы и окисляет и разлагает крупные органические соединения на маленькие молекулы, даже прямо окисляя их в углекислый газ и воду.
4Эффективность использования озонокаталитических окислителей
1Улучшить биоразлагаемость сточных вод: для органических соединений, которые трудно разлагаются, озоновые каталитические окислители могут разрушать некоторые из циклических или длинноцепочечных молекул на мелкие молекулы,что делает последующее биохимическое лечение более удобнымНапример, при обработке сточных вод для печати и окрашиваниямакромолекулы красителя, которые изначально были трудно разлагаемы, легко разлагаются микроорганизмами после каталитической окисления озоном, значительно улучшая их биоразлагаемость.
2Уменьшает концентрацию загрязняющих веществ: может напрямую окислять легко разлагаемые органические вещества в углекислый газ и воду,эффективное снижение таких показателей, как потребность в химическом кислороде (COD) и общий объем органического углерода (TOC) в сточных водахДанные показывают, что при обработке некоторых промышленных сточных вод использование озонокаталитических окислителей может достичь показателей удаления СОД более 60%.
3. деколоризация и дезодорирование: он также эффективен для сточных вод с цветом и запахом. Как и слив из мусора, он черный и пахнет. После обработки озоновым каталитическим окислением, он может быть использован для очистки отходов.его цвет и запах значительно улучшились.
5, Будущее направление развития озонокаталитических окислителей
1Разработка высокопроизводительных катализаторов: в будущем будут предприняты усилия по улучшению активности, стабильности и селективности катализаторов.используя нанотехнологии для подготовки катализаторов на наномасштабе, увеличивая специфическую площадь поверхности и улучшая каталитическую активность; или разрабатывать композитные катализаторы, которые объединяют несколько активных ингредиентов вместе для достижения синергетических эффектов.
2Расширить сферы применения: в дополнение к очистке сточных вод, также будет больше исследований в таких областях, как очистка питьевой воды и очистка воздуха.удаление следов органических загрязнителей из питьевой воды и очистка загрязненного озоном воздуха.
3. в сочетании с другими технологиями: в сочетании с биологической технологией обработки, технологией отделения мембраны и т. д. для дальнейшего повышения эффективности обработки и снижения затрат.Сочетание каталитической окисления озона и биологического газированного фильтра (BAF) может сначала использовать каталитическую окисление озона для разложения нежелательного органического вещества., а затем использовать BAF для биологической обработки, что может достичь лучшего эффекта очистки воды.
