1 工藝背景
多相催化氧化工藝是在石油化工和精細(xì)化工中廣泛應(yīng)用的催化方法，它的出現(xiàn)主要是為了解決均相催化系統(tǒng)的催化劑須定時(shí)添加并容易在反應(yīng)中流失的問題。由于多相催化氧化系統(tǒng)中催化劑是附載在機(jī)械強(qiáng)度高和具有化學(xué)惰性的多孔材料上，這樣就避免了催化劑的流失，同時(shí)多孔材料為催化劑提供了巨大的比表面積，使得催化反應(yīng)在單位時(shí)間內(nèi)有更高的效率。九年前，日本的科學(xué)家就開始把多相催化氧化工藝用于廢水治理中，并產(chǎn)生了意想不到的效果。
2 工藝原理
在化工行業(yè)中使用的多相催化材料的催化方向是有指向性的，為的是加速某種化學(xué)反應(yīng)，而我們現(xiàn)在應(yīng)用在廢水處理中的多相催化氧化工藝主要目的是通過催化生成OH羥基自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，因?yàn)镺H羥基自由基是僅次于氟的強(qiáng)氧化劑，可以對(duì)范圍很廣的有機(jī)物進(jìn)行無選擇氧化，在必要的條件下將會(huì)使有機(jī)污染物礦化成二氧化碳和水，還可以使無機(jī)物氧化或轉(zhuǎn)換。
為了使該種多相催化材料的性質(zhì)穩(wěn)定，催化材料的主催化活性組分是適量的Pt等稀貴金屬，輔助組分則是過渡金屬的氧化物和鹽類。主催化Pt組分有著天然的高催化活性，而輔助組分可以幫助Pt組分催化劑恢復(fù)活性，同時(shí)提供了廣泛的催化方向。
3 工藝應(yīng)用
多相催化氧化工藝在高濃度有機(jī)廢水處理中是以多相催化氧化反應(yīng)器的形式出現(xiàn)，并需根據(jù)不同水質(zhì)和環(huán)境添加不同的氧化劑，如空氣，臭氧，雙氧水，二氧化氯等，氧化劑的加入會(huì)加快OH羥基自由基的生成和對(duì)有機(jī)物的氧化。此項(xiàng)工藝近幾年在國(guó)外被廣泛應(yīng)用于印染，制藥，造紙和化工等高難度有機(jī)廢水的預(yù)處理中。多相催化氧化工藝對(duì)CODcr去除，脫色以及提高廢水的可生化性有著顯著的效果。如在印染廢水處理中，其脫色效率高達(dá)75%-95%之間，同時(shí)可以去除50%-80%的CODcr，提高B/C比至0.45以上。在對(duì)CODcr超過15萬的農(nóng)藥廢水處理中，多相催化氧化工藝也體現(xiàn)了極高的效率，經(jīng)過2小時(shí)的反應(yīng)其CODcr去除率可達(dá)90%以上，且廢水性狀發(fā)生很大的變化，比較明顯的是B/C比由0提高到0.3以上，廢水的可生化性加強(qiáng)，從而使后級(jí)生化處理達(dá)標(biāo)排放成為可能。
多相催化氧化工藝中的催化氧化材料具有高穩(wěn)定性，所以使用周期可達(dá)五年以上，并且安裝操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠。該工藝比較大的優(yōu)點(diǎn)是可以附加于任何傳統(tǒng)處理工藝，因此對(duì)高濃度廢水原處理工藝的改造有著其他工藝無法比擬的【水處理技術(shù)】獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。以下是加入了多相催化氧化工藝的印染廢水處理工藝流程：
4 印染廢水處理
印染、紡織作為一個(gè)勞動(dòng)力密集型、耗水量大、污染嚴(yán)重的行業(yè)，在發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展空間越來越小，許多發(fā)達(dá)國(guó)家都把印染廠遷移到象中國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家，加上我國(guó)原有的、為數(shù)眾多的印染廠，印染行業(yè)已成為我國(guó)的一個(gè)污染大戶。
印染廢水中懸浮物含量高，物化處理污泥產(chǎn)量大，污泥處理成本高；印染廢水可溶性、難降解有機(jī)物含量高，處理達(dá)標(biāo)難度大；印染廢水排放量大，對(duì)接受水體會(huì)造成較大影響。處理成本＜特別是物化處理工藝污泥處理成本＞高、處理效果差，絕大多數(shù)處理設(shè)備均未正常運(yùn)行。
多相催化氧化工藝處理印染廢水技術(shù)是針對(duì)傳統(tǒng)處理工藝的缺點(diǎn)開發(fā)出的物理吸附化學(xué)氧化處理技術(shù)。整個(gè)系統(tǒng)完全采用融碳離子催化劑處理技術(shù)，無須采用混凝氣浮等工藝，因而污泥產(chǎn)量低，大大降低污泥處理成本。
融碳離子催化劑把難降解有機(jī)物的含量大幅度降低，處理效果好、容積負(fù)荷高，脫色效率高可達(dá)97%，因而構(gòu)筑物體積小，占地面積少，一次性投資低。加上高效生化，廢水處理后出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家綜合排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)一類。
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