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臭氧催化剂氧化技术应用于煤化工废水处理

点击次数:   更新时间:21/01/07 10:34:01     来源:www.hxyhlcj.com
  臭氧催化剂氧化技术应用于煤化工废水处理这一话题我们经常会说起。它是微电解填料/内电解填料相关企业和部门中老生常谈的问题。同时也困扰着很多刚入门的朋友。今天我们就这一话题进行更深层次的了解与讨论:
  煤化工废水特征
  一直以来,煤化工产业排水的治理是污染防治的重中之重。煤化工企业在生产加工过程中,产生大量高浓度有机废水,由于采用不同的煤气化生产工艺,不同的煤化工企业产生的污水组合及数量各不相同。典型的现代煤化工废水包含两类:一类主要来源于煤气化、净化、变换、合成、精制等生产装置,排水含盐量低、污染物以COD为主,其中包括酚类、多环芳香族化合物、杂环化合物等有机污染物;一类来源于低温甲醇洗水塔、煤气循环冷却、氨回收等装置,排水含盐量高。煤化工综合排水COD一般为3000-5000mg/L,氨氮处于200-500mg/L,废水中含有高浓度的COD、BOD5、总氮、总酚、挥发酚、氰化物、硫化物、SS等,是一种典型的含难降解有机污染物的工业废水。
  煤化工废水中有大量的氯酚类污染物,该类有机物毒性很大,其中很多是已知的致癌物质。氯酚的典型代表是对氯苯酚。
  臭氧催化剂反应机理

  臭氧催化氧化过程中可产生具有高氧化活性的羟基自由基,可非选择性地快速去除各种难降解有机污染物,对废水中酚、氰、COD、色度、恶臭有很好的去除效果。臭氧本身也具有氧化活性,当不存在臭氧催化剂时,水中的臭氧可有效破坏对氯苯酚而生成4-苯醌,随后氧化成甲酸和草酸,而当有臭氧催化剂时,臭氧吸附于金属氧化物表面羟基基团上,引发臭氧分解生成羟基自由基,体系中存在O3/·OH,离解的HO2-与臭氧反应生成·OH,随后作为强氧化剂的·OH破坏对氯苯酚的芳香环而生成具有C=C双键的烯烃,烯烃进一步与臭氧反应生成更多的H2O2,对氯苯酚在臭氧分子和·OH作用下降解过程如下图所示。

  臭氧催化剂组分及优势
  研发的以Fe/Cu-Al2O3为主的臭氧催化剂,表面具有丰富的羟基基团,能使更多水分子吸附在臭氧催化剂表面,从而分解臭氧分子,引发更多的·OH的形成。该金属氧化物的双元协同作用,可加速煤化工废水中对氯苯酚的芳香族环的羟基化、由芳香族化合物向脂肪族化合物转化的开环反应,以及脂肪族链式化合物的氧化过程。由于氧化途径过长,因此处理煤化工废水,必须选用具有更多羟基基团的双元金属氧化物来加速氧化反应进行。
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