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為什么說,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(jī)物的方法是相同的,都是依靠?OH。但產(chǎn)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(xué)藥劑,中和后產(chǎn)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,不產(chǎn)泥、不產(chǎn)鹽。
鐵屑基催化劑有什么特點(diǎn)?有什么工藝優(yōu)越?
鐵屑經(jīng)表面經(jīng)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(hù)鐵屑內(nèi)的零價(jià)鐵。因此,改性鐵屑在催化臭氧反應(yīng)器中成為化工意義的填料,且比表面積比商品填料拉西環(huán)、鮑爾環(huán)高出七-八倍。鐵屑基催化劑成品做成規(guī)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(guī)整化填料,避免了運(yùn)輸和使用過程中填料表面相互摩擦,從而保護(hù)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?yàn)?OH在水中的壽命只有納秒級(jí),即:?OH不可能通過水流擴(kuò)散傳質(zhì),去氧化液相主體有機(jī)污染物;只能通過微觀傳質(zhì)(如布朗運(yùn)動(dòng)),就近氧化液體中有機(jī)物??讖胶苄〉囊?guī)整化填料為此創(chuàng)造了條件。
厭氧穩(wěn)定塘:塘水深度一般在2m以上,有機(jī)負(fù)荷率高,整個(gè)塘水處于厭氧狀態(tài),在其中進(jìn)行水解、產(chǎn)酸以及發(fā)酵等厭氧反應(yīng)。凈化速率低,污水停留時(shí)間長(zhǎng),一般作為高濃度有機(jī)廢水的首級(jí)處理工藝,之后還設(shè)有兼性塘、好氧塘,甚至深度處理塘。厭氧塘依靠的代謝功能使有機(jī)污染物得到降解。厭氧塘多以處理高濃度、水量不大的有機(jī)廢水。
兼性穩(wěn)定塘:塘水較淺,一般在1m以上。塘內(nèi)存在不同的區(qū)域,從塘面到一定深度,陽(yáng)光能透入,藻類的光合作用旺盛,溶解氧充足,呈好氧狀態(tài);塘底為沉淀淤泥,處于厭氧狀態(tài),進(jìn)行厭氧發(fā)酵;介于厭氧和好氧之間為兼性區(qū),存在大量的兼性微生物。兼性塘的污水凈化是由好氧、厭氧、兼性微生物協(xié)同完成的。它是城市污水處理的一種穩(wěn)定塘。