臭氧催化劑

臭氧催化劑是由廣州市勃發(fā)環(huán)境科技有限公司自主研發(fā)的一款新型產(chǎn)品，該產(chǎn)品用于有機(jī)污染、重金屬污染的污水治理。產(chǎn)品可激發(fā)臭氧形成更高強(qiáng)氧化能力的高活羥基自由基，有效降低有機(jī)污染物降解活化能，提高難降解有機(jī)污染物分解效率，從而實(shí)現(xiàn)水體COD去除。相比無(wú)催化劑臭氧工藝，可有效減少臭氧使用量，提高治理效率，尤其適用生化能力差的COD深度降解治理。臭氧催化劑不僅可催化降解水體中COD，還可氧化去除其中的氨氮，達(dá)到同時(shí)去除的效果。

臭氧催化劑的優(yōu)點(diǎn)

臭氧催化劑抗能力強(qiáng)，采用多孔陶瓷錨定活性組分技術(shù)，同時(shí)添加抗組分，可耐受各種復(fù)雜水體環(huán)境;

臭氧催化劑是一種改性高強(qiáng)度多孔陶瓷材料，機(jī)械強(qiáng)度高，耐沖洗，不易流失，具有較長(zhǎng)的使用壽命;

臭氧催化劑不僅可催化降解水體中COD，還可氧化去除其中的氨氮，達(dá)到同時(shí)去除的效果。

臭氧催化劑技術(shù)是基于臭氧的氧化工藝，它將臭氧的強(qiáng)氧化性和催化劑的吸附、催化特性結(jié)合起來(lái)，更有效地解決臭氧處理效率低、臭氧利用率低、運(yùn)行費(fèi)用高、有機(jī)物降解不徹底等問(wèn)題。  

臭氧催化氧化催化劑的相態(tài)分為均相催化臭氧化和多相催化臭氧化，在均相催化臭氧化技術(shù)中，催化劑分布均勻且催化活性高，作用機(jī)理清楚，易于研究和把握。但是，它的缺點(diǎn)也很明顯，催化劑混溶于水，導(dǎo)致其易流失、不易回收并產(chǎn)生二次污染，運(yùn)行費(fèi)用較高，增加了水處理成本。但是，它的缺點(diǎn)也很明顯，催化劑混溶于水，導(dǎo)致其易流失、不易回收并產(chǎn)生二次污染，運(yùn)行費(fèi)用較高，增加了水處理成本。

   多相催化臭氧化法利用固體催化劑在常壓下加速液相（或氣相）的氧化反應(yīng)，催化劑以固態(tài)存在，不溶于水，不流失，無(wú)二次污染，降低催化氧化的運(yùn)行成本。

工程設(shè)計(jì)臭氧深度處理焦化廢水注意事項(xiàng)：

需提高臭氧和廢水直接或間接反應(yīng)的效率

臭氧(O3)和羥基自由基(?OH)是兩種強(qiáng)的氧化劑。臭氧分子直接與化合物反應(yīng)稱為直接反應(yīng);臭氧分子轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基自由基后和化合物的反應(yīng)稱為間接反應(yīng)。羥基自由基的標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位 (2.8V)要高于臭氧(2.07V)，換言之，?OH的氧化能力要強(qiáng)于臭氧。工藝工藝流程：原水箱——原水泵——機(jī)械過(guò)濾器——活性炭過(guò)濾器——保安過(guò)濾器——高壓泵——反滲透——純水箱。

?催化活性高：多金屬共浸漬技術(shù)，活性組分分散性好，原位促進(jìn)臭氧分解成OH﹒并降解污染物；

? 反應(yīng)速度快：比表面積大，對(duì)臭氧和有機(jī)物具有極強(qiáng)的吸附能力，加速反應(yīng)速率；

? 環(huán)境友好：不含重金屬等有害成分，達(dá)到使用壽命后可回收再生，重復(fù)使用，無(wú)廢物排放；

?使用壽命長(zhǎng)：抗磨及抗壓強(qiáng)度高，活性組分與載體結(jié)合牢固，無(wú)溶出 。

催化機(jī)理

     (1)有機(jī)物被化學(xué)吸附在催化劑的表面，形成具有-定親核性的表面螯合物，然后臭氧或者羥基自由基與之發(fā)生氧化反應(yīng)，形成的中間產(chǎn)物金額能在表面進(jìn)一步被氧化，也可能脫附到溶液中被進(jìn)一步氧化，一些吸附容里比較大的催化劑的催化氧化體系往往遵循這種機(jī)理。4000m3/d高濃度顏料廢水處理系統(tǒng)達(dá)標(biāo)改造工程，經(jīng)FCM-IV催化自電解處理，COD去除率大于45%，已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行14個(gè)月，無(wú)鈍化、無(wú)板結(jié)。

    (2)催化劑不但可以吸附有機(jī)物，而且還直接與臭氧發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生的氧化態(tài)金屬和羥基自由基可以直接氧化有機(jī)物。

    (3)催化劑催化臭氧分解，產(chǎn)生活性更高的氧化劑，從而與非化學(xué)吸附的有機(jī)物分子發(fā)生反應(yīng)。

   臭氧催化劑技術(shù)是基于臭氧的高氧化工藝，它將臭氧的強(qiáng)氧化性和催化劑的吸附、催化特性結(jié)合起來(lái)，更有效地解決臭氧處理效率低、臭氧利用率低、運(yùn)行費(fèi)用高、有機(jī)物降解不徹底等問(wèn)題。

   臭氧催化氧化催化劑的相態(tài)分為均相催化臭氧化和多相催化臭氧化，在均相催化臭氧化技術(shù)中，催化劑分布均勻且催化活性高，作用機(jī)理清楚，易于研究和把握。但是，它的缺點(diǎn)也很明顯，催化劑混溶于水，導(dǎo)致其易流失、不易回收并產(chǎn)生二次污染，運(yùn)行費(fèi)用較高，增加了水處理成本。高效臭氧催化分解催化劑，能在室溫下將高濃度臭氧分解為氧，可處理高于100mg/L的臭氧，推薦處理濃度20mg/L，可廣泛應(yīng)用于精細(xì)化學(xué)品的合成及自來(lái)水、廢水的處理中，也可應(yīng)用于原子能、無(wú)線電以及超音速客機(jī)的客艙、復(fù)印機(jī)、家用電器等方面或場(chǎng)合。

【產(chǎn)品性能】

 臭氧催化劑主要有三種作用：

   吸附富集：高比表面積、吸附容量高的催化劑，當(dāng)廢水與催化劑接觸時(shí)，水中的有機(jī)物首先被富集在催化劑表面，當(dāng)臭氧氧化時(shí)，作用于表面有機(jī)物的幾率更高，臭氧氧化效率提高。

   催化活化：催化劑具有催化活性，能有效催化活化臭氧分子，臭氧分子在催化劑的作用下易于分解產(chǎn)生如羥基自由基之類有高氧化性的自由基，從而提高臭氧的氧化效率。

   吸附和活化協(xié)同作用： 催化劑既能吸附水中有機(jī)污染物，同時(shí)又能催化活化臭氧分子，產(chǎn)生大量氧化活性的自由基，在這類催化劑表面，有機(jī)污染物的吸附和氧化劑的活化協(xié)同作用，可以取得更好的催化臭氧氧化效果。

     多相臭氧催化劑主要利用多種金屬氧化物及金屬單質(zhì)為活性催化材料，采用新立體構(gòu)架技術(shù)，在高溫條件下提高微孔數(shù)量和分布均勻度，獲得更高的比表面積。大限度提高臭氧氧化效率，同樣氧化條件下，臭氧氧化效率提高30—60%，同樣去除率情況下，節(jié)約臭氧投加30%以上。勃發(fā)環(huán)保公司在高催化氧化、光催化、SUMR厭氧、流化床生物膜、耐鹽微生物、脫氮微生物技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究。

【應(yīng)用范圍】

  針對(duì)低濃度工業(yè)廢水，可生化性差，采用臭氧催化氧化 BAF或臭氧催化氧化 MBR工藝，對(duì)廢水進(jìn)行深度處理，滿足嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)或回用要求。

技術(shù)原理：

臭氧催化氧化技術(shù)是一種的污廢水深度處理技術(shù)，是近年來(lái)污水處理領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用熱點(diǎn)。與臭氧作為單獨(dú)氧化劑相比，臭氧在催化劑的作用下形成的[·O H]與有機(jī)物的反應(yīng)速率更高、氧化性更強(qiáng)，幾乎可以氧化所有的有機(jī)物。催化劑可以利用臭氧的強(qiáng)氧化性將水中的有機(jī)物直接氧化為CO2和H2O，或者將大分子有機(jī)物氧化分解成小分子，使其更容易被分解成小分子，其更容易被降解。（2）分散油，其油珠粒徑一般為10～100μm，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間靜置澄清也不易完全浮在上表面。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

（1）復(fù)合多孔高強(qiáng)度硅催化載體，摻雜不易流失催化組分，提高催化劑的穩(wěn)定性能。載體制備采用特殊制備工藝，機(jī)械強(qiáng)度大、使用壽命長(zhǎng)。

（2）精心篩選催化填料的載體及活性組分，采用過(guò)渡金屬、稀有金屬、稀土金屬作為有效催化組分，保證臭氧氧化效率持續(xù)。

（3）多種催化組分，加強(qiáng)催化劑對(duì)不同廢水的適應(yīng)性的同時(shí)提高催化活性。

（4）催化填料強(qiáng)度≥100N/顆，比表面積≥280m2/g，催化填料無(wú)損耗，無(wú)需定期投加。

（5）可以催化臭氧在水中的自分解，增加水中產(chǎn)生的·OH 濃度，從而提高臭氧氧化效果，氧化效率比單純臭氧氧化提高 2～4 倍。

（6）可以降低反應(yīng)活化能或改變反應(yīng)歷程，從而達(dá)到深度氧化、大限度地去除有機(jī)污染物的目的。

    

應(yīng)用領(lǐng)域

● 化工園區(qū)深度處理；市政廢水準(zhǔn)四類水質(zhì)提標(biāo);

——投資低，效果好，運(yùn)行費(fèi)用低，無(wú)二次污染。

● 高色度工業(yè)廢水；

——經(jīng)處理后可明顯降低廢水色度以及有機(jī)污染物的濃度。

● 工業(yè)廢水預(yù)處理；

——可針對(duì)廢水中難降解、危害性大的有機(jī)污染物實(shí)現(xiàn)去除，與此同時(shí)可顯著提高廢水的可生化性，為后續(xù)生化階段提供必要條件。

● VOCS吸收液的循環(huán)處理。

● 高鹽廢水；

——替代生化工藝對(duì)有機(jī)物的分解，有效降低COD。