多相催化氧化工藝處理高濃度有機廢水
1 工藝背景
多相催化氧化工藝是在石油化工和精細化工中廣泛應用的催化方法，它的出現(xiàn)主要是為了解決均相催化系統(tǒng)的催化劑須定時添加并容易在反應中流失的問題。由于多相催化氧化系統(tǒng)中催化劑是附載在機械強度高和具有化學惰性的多孔材料上，這樣就避免了催化劑的流失，同時多孔材料為催化劑提供了巨大的比表面積，使得催化反應在單位時間內(nèi)有更高的效率。九年前，日本的科學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反應，而我們現(xiàn)在應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羥基自由基的鏈式反應，因為OH羥基自由基是僅次于氟的強氧化劑，可以對范圍很廣的有機物進行無選擇氧化，在必要的條件下將會使有機污染物礦化成二氧化碳和水，還可以使無機物氧化或轉(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組分催化劑恢復活性，同時提供了廣泛的催化方向。
3 工藝應用
多相催化氧化工藝在高濃度有機廢水處理中是以多相催化氧化反應器的形式出現(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，氧化劑的加入會加快OH羥基自由基的生成和對有機物的氧化。此項工藝近幾年在國外被廣泛應用于印染，制藥，造紙和化工等高難度有機廢水的預處理中。多相催化氧化工藝對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75%-95%之間，同時可以去除50%-80%的CODcr，提高B/C比至0.45以上。在對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小時的反應其CODcr去除率可達90%以上，且廢水性狀發(fā)生很大的變化，最明顯的是B/C比由0提高到0.3以上，廢水的可生化性加強，從而使后級生化處理達標排放成為可能。
多相催化氧化工藝中的催化氧化材料具有高穩(wěn)定性，所以使用周期可達五年以上，并且安裝操作簡單，運行經(jīng)濟可靠。該工藝最大的優(yōu)點是可以附加于任何傳統(tǒng)處理工藝，因此對高濃度廢水原處理工藝的改造有著其他工藝無法比擬的獨特優(yōu)勢。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：
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4 印染廢水處理
印染、紡織作為一個勞動力密集型、耗水量大、污染嚴重的行業(yè)，在發(fā)達國家的發(fā)展空間越來越小，許多發(fā)達國家都把印染廠遷移到象中國這樣的發(fā)展中國家，加上我國原有的、為數(shù)眾多的印染廠，印染行業(yè)已成為我國的一個污染大戶。
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、難降解有機物含量高，處理達標難度大；印染廢水排放量大，對接受水體會造成較大影響。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)處理設備均未正常運行。
多相催化氧化工藝處理印染廢水技術是針對傳統(tǒng)處理工藝的缺點開發(fā)出的物理吸附化學氧化處理技術。整個系統(tǒng)完全采用融碳離子催化劑處理技術，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物的含量大幅度降低，處理效果好、容積負荷高，脫色效率高可達97%，因而構筑物體積小，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)達到國家綜合排放標準一級一類。
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