龍安泰環(huán)保 | 臭氧催化氧化技術(shù)應(yīng)用于煤化工廢水處理
01煤化工廢水特征
一直以來,煤化工產(chǎn)業(yè)排水的治理是污染防治的重中之重。煤化工企業(yè)在生產(chǎn)加工過程中,產(chǎn)生大量高濃度有機廢水,由于采用不同的煤氣化生產(chǎn)工藝,不同的煤化工企業(yè)產(chǎn)生的污水組合及數(shù)量各不相同。典型的現(xiàn)代煤化工廢水包含兩類:一類主要來源于煤氣化、凈化、變換、合成、精制等生產(chǎn)裝置,排水含鹽量低、污染物以COD為主,其中包括酚類、多環(huán)芳香族化合物、雜環(huán)化合物等有機污染物;一類來源于低溫甲醇洗水塔、煤氣循環(huán)冷卻、氨回收等裝置,排水含鹽量高。煤化工綜合排水COD一般為3000-5000mg/L,氨氮處于200-500 mg/L,廢水中含有高濃度的COD、BOD5、總氮、總酚、揮發(fā)酚、氰化物、硫化物、SS等,是一種典型的含難降解有機污染物的工業(yè)廢水。
煤化工廢水中有大量的氯酚類污染物,該類有機物毒性很大,其中很多是已知的致癌物質(zhì)。氯酚的典型代表是對氯苯酚。
02臭氧催化劑反應(yīng)機理
臭氧催化氧化過程中可產(chǎn)生具有高氧化活性的羥基自由基,可非選擇性地快速去除各種難降解有機污染物,對廢水中酚、氰、COD、色度、惡臭有很好的去除效果。臭氧本身也具有氧化活性,當(dāng)不存在臭氧催化劑時,水中的臭氧可有效破壞對氯苯酚而生成4-苯醌,隨后氧化成甲酸和草酸,而當(dāng)有臭氧催化劑時,臭氧吸附于金屬氧化物表面羥基基團上,引發(fā)臭氧分解生成羥基自由基,體系中存在O3/·OH,離解的HO2-與臭氧反應(yīng)生成·OH,隨后作為強氧化劑的·OH破壞對氯苯酚的芳香環(huán)而生成具有C=C雙鍵的烯烴,烯烴進一步與臭氧反應(yīng)生成更多的H2O2,對氯苯酚在臭氧分子和·OH作用下降解過程如下圖所示。
03龍安泰環(huán)保臭氧催化劑組分及優(yōu)勢
龍安泰環(huán)保研發(fā)的以Fe/Cu-Al2O3為主的臭氧催化劑,表面具有豐富的羥基基團,能使更多水分子吸附在臭氧催化劑表面,從而分解臭氧分子,引發(fā)更多的·OH的形成。該金屬氧化物的雙元協(xié)同作用,可加速煤化工廢水中對氯苯酚的芳香族環(huán)的羥基化、由芳香族化合物向脂肪族化合物轉(zhuǎn)化的開環(huán)反應(yīng),以及脂肪族鏈?zhǔn)交衔锏难趸^程。由于氧化途徑過長,因此處理煤化工廢水,必須選用具有更多羥基基團的雙元金屬氧化物來加速氧化反應(yīng)進行。