由于制药废水成分复杂、难降解有机污染物种类较多、生物可降解性差、毒性大、色度高、水量波动大,因此处理难度较大。臭氧作为一种高级氧化技术,因其对该类废水的处理效果较好而得到普遍应用。但单独采用臭氧的方法存在臭氧利用效率低、反应活性差、处理成本高等问题,而臭氧催化氧化技术可有效解决上述问题。非均相催化体系由于无二次污染、催化剂易于回收利用等优点得到了科研人员的关注。但是粉体和小颗粒状的非均相催化剂,由于尺寸较小,易堵塞曝气孔,且可能增加废水中的悬浮物,不利于工程应用。大量研究表明,过渡金属锰不论是离子态还是金属氧化物态均具有一定的催化活性,能够提高臭氧的利用效率,从而增加对有机物的去除率。臭氧催化反应器在医疗设备中也常用于消毒和杀菌处理。上海庞科臭氧催化反应器基本原理
臭氧是一种强氧化剂,其氧化能力远高于氯和二氧化氯。随着社会的不断发展,对水资源的要求也越来越高。一些发达国家已将臭氧等一些氧化技术用于污水处理,从而更好地保证水质。目前,臭氧化工艺主要包括两个方面:一是直接臭氧化反应。两种间接催化反应。在直接臭氧化反应过程中,主要采用两种方法,即偶极加成反应和亲电取代反应。偶极加成反应的主要原因是臭氧具有偶极结构,因此在反应过程中,它会与含有不饱和键的有机物发生加成反应,从而达到要求。亲电取代反应主要是因为具有吸电子基团的芳香族化合物,包括-CO OH、-NO 2、-Cl等基团,很难与臭氧反应,所以当发生这类反应时,它们将具有一定的选择性。通常,臭氧对有机物的直接氧化较好发生在酸性条件下。虽然反应很慢,但具有很好的选择功能,氧化产物也是有机酸。很难再氧化,而每一种有机物的响应速度也有很大差异。广东臭氧催化反应器哪家好臭氧催化剂可以增加臭氧与污水的接触时间,使其反应更充分。
对于臭氧催化氧化技术技术,固体催化剂的选择是该技术是否具有高效氧化效能的关键。研究发现,多相催化剂主要有三种作用:一是吸附有机物,对那些吸附容量比较大的催化剂,当水与催化剂接触时,水中的有机物首先被吸附在这些催化剂表面,形成有亲和性的表面螯合物,使臭氧氧化更高效。二是催化活化臭氧分子,这类催化剂具有高效催化活性,能有效催化活化臭氧分子,臭氧分子在这类催化剂的作用下易于分解产生如羟基自由基之类有高氧化性的自由基,从而提高臭氧的氧化效率。三是吸附和活化协同作用,这类催化剂既能高效吸附水中有机污染物,同时又能催化活化臭氧分子,产生高氧化性的自由基,在这类催化剂表面,有机污染物的吸附和氧化剂的活化协同作用,可以取得更好的催化臭氧氧化效果的。
臭氧催化氧化技术是基于臭氧的高级氧化技术,它将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性结合起来,能较为有效地解决有机物降解不完全的问题。臭氧催化氧化技术按催化剂的相态分为均相臭氧催化氧化技术和多相臭氧催化氧化技术,在均相臭氧催化氧化技术技术中,催化剂分布均匀且催化活性高,作用机理清楚,易于研究和把握。但是它的缺点也很明显,催化剂混溶于水,导致其易流失、不易回收并产生二次污染,运行费用较高,增加了水处理成本。多相臭氧催化氧化技术法利用固体催化剂在常压下加速液相(或气相)的氧化反应,催化剂以固态存在,易于与水分离,二次污染少,简化了处理流程,因而越来越引起人们的普遍重视。臭氧催化氧化反应器的技术优势是什么?
臭氧虽然具有很强的氧化性,但由于其高选择性,在反应过程中很难去除污水。随着科学技术的不断发展,这方面的研究越来越多,臭氧水处理也在不断改进。目前,利用臭氧的均相催化和多相催化来达到降解有机物的目的。间接催化反应主要是臭氧可以直接或通过触发反应、增殖反应和终止反应产生的自由基氧化多种化合物,每个反应产生不同的自由基。自由基和水中有机物的反应速度很快,同时不需要选择,关键部分是羟基自由基。羟基自由基是较常见的氧化剂,其氧化电极电位只低于氯,它的优点是能迅速与有机物反应,而且不需要选择,很容易与气体不同位置的有机物反应,产生易氧化的中间产物。对于这些游离基因来说,反应速度很快,目前的反应速率已经达到了106~109L/mol s,所以各个有机化合物的催化臭氧反应速度是相似的,所以也造成了自由基反应的选择性低。臭氧催化氧化催化剂外观形状为近球形,可以有效减少接触面,防止催化剂板结。上海庞科臭氧催化反应器基本原理
臭氧催化反应器的反应时间能控制在几秒钟到几分钟之间。上海庞科臭氧催化反应器基本原理
臭氧催化氧化是利用臭氧在催化剂作用下产生的羟基自由基 [·OH]氧化分解水中有机污染物,由于·OH的氧化能力极强,且氧化反应无选择性,所以可快速氧化分解绝大多数有机化合物(包括一些高稳定性、难降解的有机物)。负载金属的活性炭催化剂是由微小结晶和非结晶部分混合组成的复合物,催化剂表面含有大量的酸性或碱性基团。这些酸性或碱性基团的存在特别是羟基、酚羟基的存在,使催化剂不只具有吸附能力,而且还具有催化能力。臭氧/催化剂协同作用过程中,在催化剂的作用下使臭氧分解产生[·OH]从而引发链反应,此反应还会产生十分活泼的、具有强氧化能力的单原子氧[·O]。上海庞科臭氧催化反应器基本原理