常溫常壓催化氧化技術(shù)處理污水
來(lái)源：北京曉清環(huán)保集團(tuán) 閱讀：44021 更新時(shí)間：2011-01-06 15:25這它是一種新型高效的催化氧化技術(shù)，其原理就是在污水與催化劑表面接觸的情況下，利用強(qiáng)氧化劑—二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機(jī)污染物，將大分子有機(jī)污染物氧化成小分子有機(jī)污染物，直至氧化成CO2，降低了污水的COD值，較好地去除了有機(jī)污染物。在降解COD 的過(guò)程中，將有機(jī)物的雙鍵打斷，苯環(huán)類開(kāi)環(huán)，發(fā)色基團(tuán)隨之脫離。如硝基、氨基、偶氮基 和磺酸基團(tuán)等，從而達(dá)到脫色的目的。同時(shí)也有效地提高了BOD/COD值，使之易于生物降解。這用二氧化氯作氧化劑的催化氧化反應(yīng)，打開(kāi)了一些高濃度、高毒性、高色度、高含鹽量廢水在常規(guī)予處理后與生化處理之間的瓶頸，有些廢水可直接催化氧化后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
氧化劑性質(zhì)
二氧化氯氧化劑是一種黃綠色氣體，具有氯相似的刺激氣味，沸點(diǎn)為11℃，二氧化氯易溶于水，溶解度為氯的5倍，溶于水后隨濃度的提高顏色由黃綠色變?yōu)槌燃t色。與氯不同，二氧化氯在水中以純粹的溶解氣體存在，不易發(fā)生水解反應(yīng)。二氧化氯在空氣中或水中，遇較高溫度和光照下都會(huì)發(fā)生分解，放出氧。二氧化氯具有較強(qiáng)的氧化能力，其氧化還原電位E0=-1.50V，在氧化過(guò)程中，正四價(jià)[CL]變成負(fù)一價(jià)[CL],有5個(gè)電子的轉(zhuǎn)移，它的理論氧化能力是氯的2.63倍。二氧化氯分子有19個(gè)階電子，有一個(gè)未成對(duì)的電子，本身就象一個(gè)游離基，可以激活有機(jī)物分子中的活潑氫，生成進(jìn)一步氧化反應(yīng)的自由基，從而進(jìn)一步反應(yīng)將芳烴上的官能團(tuán)取代下耒，生成不穩(wěn)定的中間體，易于發(fā)生開(kāi)環(huán)裂解，直至完全分解為無(wú)機(jī)物。例如苯環(huán)類的有機(jī)物，降解趨勢(shì)為：芳烴化合物→苯環(huán)烴基化→開(kāi)環(huán)生成羧酸→二氧化碳。基于這一氧化機(jī)理，以二氧化氯作氧化劑的催化氧化反應(yīng)中，對(duì)含有苯環(huán)化合物的廢水有相當(dāng)好的降解作用，COD去除率相當(dāng)高，BOD/COD增大，可生化性提高的原因之所在。
催化氧化反應(yīng)中的PH影響
在污水中，由于污染物的成份較多，各種成份在污水中水化行為不完全一樣；另外在有機(jī)物苯環(huán)上取代基的不同，離解情況也不一樣。這些都會(huì)直接影星響到催化氧化過(guò)程的進(jìn)行，同時(shí)還要考慮到不同PH條件下，催化劑的選擇、加工的難易，價(jià)格的貴賤，后續(xù)工序的銜接，以及氧化劑活性等因素。因此不能一概而論，綜合上述因素，我們?cè)诠こ躺贤ǔ０裀H控制在5.5~7.5的范圍內(nèi)為宜。
催化劑的影響
工程中我們對(duì)催化劑是有一定要求的。為了盡量減少處理成本，用煤質(zhì)碳作載體，顆粒大小以粒徑為2.0~3.0mm，比表面積大于800，以浸漬法加工，再培燒而成。催化劑以過(guò)渡的賤金屬、復(fù)合型為主。載帶量的多少，還要視廢水中是否還含有所用催化劑的金屬元素而定。
催化劑的失活是工程應(yīng)用中極為重要，通常不讓焦油、SS積累在催化劑上，PH控制穩(wěn)定，失活問(wèn)題可以得到較好解決。在運(yùn)行過(guò)程中必須加強(qiáng)中控監(jiān)測(cè)，以避免較大的失誤。
反應(yīng)設(shè)備的影響
反應(yīng)設(shè)備是對(duì)催化氧化反應(yīng)效果好壞起著至關(guān)重要的影響。我們研究開(kāi)發(fā)的是一種常溫常壓催化氧化三相反應(yīng)塔，材質(zhì)選用工程塑料硬質(zhì)PVC，外包玻璃鋼，確保了長(zhǎng)期在室外露天運(yùn)行，防止老化的問(wèn)題，也解決了二氧化氯氧化劑對(duì)其它材質(zhì)腐蝕的問(wèn)題。反應(yīng)設(shè)備的設(shè)計(jì)涉及到諸多的氧化反應(yīng)工程問(wèn)題，其中小試設(shè)備和工程應(yīng)用上大設(shè)備的放大效應(yīng)問(wèn)題，我們抓住了問(wèn)題的關(guān)鍵，就是物料在設(shè)備內(nèi)反應(yīng)時(shí)返混現(xiàn)象，在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)給于充分考慮，避免流態(tài)化操作的發(fā)生，因而使小試驗(yàn)與工程問(wèn)題得到完美統(tǒng)一。
催化氧化工藝的優(yōu)點(diǎn)
常溫常壓以CLO2為氧化劑的催化氧化工藝具有下列特點(diǎn)：
催化氧化反應(yīng)是在常溫常壓下進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，設(shè)備易加工，投資低廉，操作也較穩(wěn)定。
采用CLO2作氧化劑，氧化能力強(qiáng)，是氯的2.6倍，對(duì)有機(jī)物的降觧以生成含氧基團(tuán)的小分子為主，不產(chǎn)生鹵代烴等二次污染物，氧化后污水無(wú)返色現(xiàn)象。
采用化學(xué)法現(xiàn)埸制備二氧化氯，制備簡(jiǎn)便，殘液作堿性污水調(diào)節(jié)PH用，對(duì)投資和運(yùn)行費(fèi)用相對(duì)較低。
催化劑制備方法可靠，流失率低，使用壽命較長(zhǎng)，無(wú)重金屬污染。催化氧化反應(yīng)器效率高，工藝流程短小，占地面積少，對(duì)污水適應(yīng)性強(qiáng)，既可以降解有機(jī)物，又可以處理含氰化物、硫化物、鐵、錳等無(wú)機(jī)物。
