臭氧催化氧化处理高COD污水

臭氧催化氧化降低污水中COD的机理

臭氧氧化：臭氧本身具有很强的氧化作用，其氧化还原电位为2.07eV。臭氧氧化作用主要分为两个方面：臭氧分子与污染物反应的直接氧化作用；臭氧分解所产生的羟基自由基与污染物分子反应的间接氧化作用。虽然单纯的臭氧氧化能在一定程度上对有机物进行去除，但是单独的臭氧利用率低，对污染物处理不彻底。

臭氧催化氧化：通过在臭氧体系中投加催化剂，能够显著提高臭氧的分解能力，生成大量的·O H，无选择的降解水中的有机物，，是一种针对单独臭氧氧化效率低而发展起来的新型技术。

臭氧催化剂通过催化作用将臭氧转化为具有更强氧化能力的羟基自由基，‌从而提高臭氧的氧化效率。‌

臭氧催化剂的原理主要在于利用催化剂的作用，‌将臭氧这种强氧化剂转化为无选择性氧化的羟基自由基（‌·OH）‌。‌羟基自由基具有比臭氧分子更强的氧化能力，‌且反应无选择性，‌能够氧化分解污水中的大量有机污染物。‌在催化作用下，‌臭氧气体与废水一起进入催化氧化塔，‌上升经过催化床层，‌产生大量羟基自由基。‌这些羟基自由基能够有效地将废水中的大分子难降解有机物通过断链、‌开环等方式转化成小分子物质，‌再进一步矿化为二氧化碳和水。‌臭氧分解后产生氧气，‌不会造成二次污染，‌确保处理后的废水达标排放。‌

臭氧催化剂根据不同形态可分为均相催化剂和非均相催化剂。‌均相催化剂主要利用溶液中的金属（‌离子）‌催化作用，‌而非均相催化剂则主要利用固态金属、‌金属氧化物或负载在载体上的金属或金属氧化物的催化作用。‌这些催化剂能够催化臭氧将水中的有机物直接氧化为CO2和H2O，‌或者将大分子有机物氧化分解成小分子，‌使其更容易被降解。‌

臭氧催化剂的引入大幅度提高了臭氧利用率与臭氧的有机物矿化能力。‌采用复合多孔高强度硅铝钛为载体，‌并掺杂不易流失的催化组分，‌提高了催化剂的稳定性能和机械强度，‌使用寿命长，‌无需定期投加。‌此外，‌臭氧氧化催化剂具有较大的比表面积，‌处理废水通量大，‌增加废水与催化剂接触时间，‌减少占地面积，‌能够根据水质水量的变化进行调节，‌适应能力强，‌耐冲击负荷能力强。

市面常见臭氧催化剂按照载体分为以下几类：

陶粒/陶土类：物理键的结合，物理强度差，催化剂易流失，寿命短；

活性炭类：物理键的结合，催化剂易流失，寿命短，柱状类增大反洗的水头损失；

硅铝复合材料类：在传统陶粒的基础上引入部分氧化铝成型作为载体，是陶粒载体催化剂的升级版，具有生产成本低的特点，强度相对较大，硬度更高，磨损相对陶粒较低，但仍容易磨损掉粉，部分填料掉粉会使出水显色。

活性氧化铝类：基体与催化组分以化学键结合，催化组分不易流失，寿命长，中性条件下抗污染能力强，效果稳定。

深圳科力迩采用多种过渡金属氧化物及贵金属为催化组分，对不同废水具有极佳的适应性和高催化活性，催化臭氧高效转化产生·OH，氧化效率比传统臭氧催化氧化提高2~5倍，采用该技术可有效降低污水COD。

高效非均相催化剂关键技术创新点:

(1)采用多种过渡金属氧化物为催化组分，通过大量实验及工程验证，调整材料的配比使催化剂对不同废水具有极

佳的适应性，同时提供高催化活性；

(2)采用中低温烧结技术，在保证活性组的同时，有效减少生产能耗以及催化剂使用过程中的流失率，防止二次污染;

(3)以高活性组分材料为催化剂载体，采用多孔结构具有较高的比表面积，并掺杂不易流失催化组分，提高催化剂的稳定性能。载体机械强度大、使用寿命长。

(4)催化剂可有效降低反应活化能，从而达到深度氧化、最大限度地去除有机污染物的目的。

(5)可加速臭氧在水中的自分解，增加水中产生的·0H 浓度，从而提高臭氧氧化效果，氧化效率比单纯臭氧氧化提高2~5 倍。

(6)采用原子沉积对催化剂进行改性技术，催化剂载体县有超亲水性，催化剂不易污染、结垢和堵塞，可长周期运行。