一种废水处理用的臭氧催化剂的制备方法

随着现代工业的迅速发展，所产生的工业废水不但水量增大，而且向着成分复杂化、无机盐含量高等趋势发展。目前，国内外对工业废水的处理工艺大都采用经济性较好的生物法进行处理，但是随着各地排放标准的日益严格，单靠生化工艺处理尤其是高盐分、难降解废水很难达到排放指标要求。

对于高盐分、难降解废水的处理是最近几年国内外学者研究的一个热点。为达到更高的处理深度，常采用物理吸附和化学氧化工艺对此类废水进行处理。物理吸附主要包括活性炭吸附和树脂吸附，但是该类方法存在的缺点是吸附材料吸附饱和后需要对其再生，而再生过程不但能耗高，而且再生液一般含高浓度有机物，引起二次污染;高级氧化技术在处理废水方面有生物法和物理法等无法比拟的优势，具有效率高、处理程度深等优点。但是大多数高级氧化技术存在设备投资大、操作复杂、运行费用高等缺点，如湿式氧化工艺需要在高温高压条件下运行，设备投资和能耗较高;芬顿试剂氧化工艺操作复杂且消耗大量化学药剂。

臭氧氧化工艺作为一种新型水处理工艺近年来得到广大研究者的关注。臭氧在水处理中的氧化能力极强，臭氧的氧化还原电位为2.07V ，仅次于氟，氧化能力是氯气的1.25 倍。虽然单纯的臭氧氧化能在一定程度上对有机物进行去除，但是臭氧难以将氧化后的小分子物质进一步氧化，因此单纯的臭氧氧化对于有机物的矿化程度有一定局限性。因此，人们做了大量研究改善臭氧的局限性。研究表明：通过在臭氧体系中投加催化剂，能够显著提高臭氧体系产生羟基自由基的能力及改善臭氧直接氧化有机物的能力。而金属催化臭氧氧化是一种新型的技术，主要是针对单独臭氧氧化效率低而发展起来的技术。根据投加的催化剂的不同种类分为均相催化臭氧氧化和非均相臭氧催化氧化。均相催化剂一般为过

渡金属离子，处理后催化剂随水流失;非均相臭氧催化氧化过程中的催化剂主要是活性炭、沸石、金属氧化物（Mn02 、Fe2O3 、AI2O3 等）及负载在载体上的金属或金属氧化物。相对于均相臭氧催化氧化，非均相催化氧化具有催化剂制备简单、易于回收处理、无二次污染、水处理成本低、活性高、寿命长等优点，因而成为当前研宄的热点。催化剂的活性在于促进臭氧的分解形成大量的-OH 自由基，臭氧催化氧化的效率主要取决于催化剂的投加量及其性质、溶液的pH 值等。

活性炭作为一种常见的吸附剂，常用于各种废水处理系统中。在吸附剂和臭氧共存的体系中，吸附剂可以将污染物吸附聚集在其表面周围，加速了臭氧与有机物的反应。以活性炭作为臭氧催化剂的载体体系具有很好的应用前景，体系中可以实现吸附与氧化的协同存在。活性炭首先富集溶液中的有机污染物，然后在催化剂作用下进行氧化，同时随着臭氧氧化反应的进行使得活性炭得到再生;负

载在活性炭上的金属氧化物促进了臭氧向-OH 自由基的分解，提高了臭氧氧化有机物的能力。

碱金属钾常作为催化剂的添加剂,加入适量的钾元素可有效减少副反应的发生,提高反应的选择性.对于钾元素的修饰作用主要表现在以下几个方面:钾元素可以中和催化剂表面的部分酸中心,使其酸性降低,导致催化剂结构的变化,从而改变反应物分子和产物分子在催化剂表面的吸附状况;钾元素还可以作为电子性助催化剂,促使催化剂体系电子云发生流动来改变化学键的强弱影响催化剂的选择性。但是钾的氧化物极易溶于水，如果将钾的氧化物同其它金属氧化物作为有效组分负载在载体上，在使用过程中会很快随水流失。

钾长石(K2O ·Al2O3 ·6SiO2) 是一种含钾、钠、钙等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，所含有的氧化钾由于其特殊的晶体结构而不溶于水，只有在高温

(1200 ～1300 ℃)煅烧下，其中的氧化钾才转化成水溶性。

方法内容

针对现有单纯臭氧氧化对于水中有机物的矿化程度有一定局限性的不利因

素，该方法提供了一种水处理用臭氧催化剂及制备方法，包括如下步骤

(1) 载体的制备：将钾长石粉与活性炭粉混合，加入粘合剂、造孔剂后挤压成型，然后在隔绝氧气的条件下焙烧，冷却后得到载体;

(2) 载体的活化：将制备好的载体浸泡到硝酸溶液中，然后干燥备用;

(3) 催化剂制备：将载体浸泡在含活性组分的硝酸盐溶液中，取出干燥，然

后在隔绝氧气的条件下焙烧，自然冷却后得到催化剂。

优选的，所述步骤(1)中，钾长石粉的颗粒度为100 ～200 目;活性炭粉的颗

粒度为100 ～200 目;所述钾长石粉与活性炭粉的质量比例为1：(3～20)。

优选的，所述步骤(1) 中，钾长石粉的颗粒度为150 目;活性炭粉的颗粒度为

150 目;所述钾长石粉与活性炭粉的质量比例为1：5 。

优选的，所述粘合剂为淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、水玻璃中的

5% ～15%

一种，述粘合剂的加入量为钾长石粉和活性炭粉混合物的质量的

优选的，所述造孔剂为有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵中的一种，所述造孔剂的加入量为钾长石粉和活性炭粉混合物的质量的1% ～15% 。

优选的，步骤(1) 中，所述挤压成型的形状为柱状、条状、球状中的一种，所述的焙烧温度为400 ℃～500 ℃，所述的焙烧时间为3～5 小时。

优选的，步骤(1)中所述的焙烧温度为450 ℃，所述的焙烧时间为4 小时。

优选的，步骤(2)中，所述硝酸盐溶液的体积浓度为1%～3% ，所述载体活化时间为24 小时。

优选的，步骤(2)中，所述硝酸盐溶液的体积浓度为2% 。

优选的，步骤(3)中所述硝酸盐为硝酸锰、硝酸铁、硝酸钴、硝酸铜、硝酸镍中的一种或几种，所述硝酸盐溶液质量百分浓度为5% ～30% ，所述载体浸泡时间为12～48 小时，所述载体浸泡后干燥温度为105 ℃，干燥时间为4 小时，所述催化剂的焙烧温度为400 ℃～500 ℃，所述催化剂的焙烧时间为3-5 小时，所述载体与硝酸盐溶液的体积比为1:1 。

优选的，步骤(3)中，所述活性组分的硝酸盐溶液质量百分浓度为15% ，所述载体浸渍时间为24 小时，所述焙烧温度为450 ℃，所述焙烧时间为4 小时。

本方法的制备方法的有益效果在于：本方法所提供的水处理用臭氧催化剂的制备方法，简单易行、科学合理、便于大规模工业生产。

一种水处理用臭氧催化剂，所述水处理用臭氧催化剂由上述水处理用臭氧催化剂的制备方法制备而成。

本方法的水处理用臭氧催化剂的有益效果在于：本方法提供的水处理用臭氧催化剂

中成功引入不溶性的氧化钾，不但能中和催化剂表面的部分酸中心,使其酸性降低,导致催化剂结构的变化,从而改变反应物分子和产物分子在催化剂表面的吸附状况;钾元素还可以作为电子性助催化剂,促使催化剂体系电子云发生流动改变化学键的强弱影响催化剂的选择性，大大提高催化剂的催化性能;利用钾长

石和活性炭的混合物制备催化剂的载体，不仅解决了臭氧催化剂载体孔径单一、对成分复杂的废水处理效果差的不利因素，而且成功的将碱金属钾引入到催化剂中且不易随水流失，提高了催化剂的催化性能。

催化剂常用制备方法

催化剂常用制备方法固体催化剂的构成 ●载体（Al2O3 ） ●主催化剂（合成NH3中的Fe） ●助催化剂（合成NH3中的K2O） ●共催化剂（石油裂解SiO2-Al2O3 催化剂制备的要点 ●多种化学组成的匹配 –各组分一起协调作用的多功能催化剂 ●一定物理结构的控制 –粒度、比表面、孔体积基本制备方法： ?浸渍法(impregnating) ?沉淀法(depositing) ?沥滤法(leaching) ?热熔融法(melting) ?电解法(electrolyzing) ?离子交换法(ion exchanging) ?其它方法固体催化剂的孔结构（1）比表面积Sg 比表面积：每克催化剂或吸附剂的总面积。测定方法：根据多层吸附理论和BET方程进行测定和计算注意：测定的是总表面积，而具有催化活性的表面积（活性中心）只占总表面的很少一部分。内表面积越大，活性位越多，反应面越大。（2）催化剂的孔结构参数密度：堆密度、真密度、颗粒密度、视密度比孔容（Vg）：1克催化剂中颗粒内部细孔的总体积. 孔隙率(θ):颗粒内细孔的体积占颗粒总体积的分数． (一) 浸渍法 ?通常是将载体浸入可溶性而又易热分解的盐溶液(如硝酸盐、醋酸盐或铵盐等)中进行浸渍，然后干燥和焙烧。 ?由于盐类的分解和还原，沉积在载体上的就是催化剂的活性组分。浸渍法的原理 ●活性组份在载体表面上的吸附

●毛细管压力使液体渗透到载体空隙内部 ●提高浸渍量（可抽真空或提高浸渍液温度） ●活性组份在载体上的不均匀分布浸渍法的优点 ?第一，可使用现成的有一定外型和尺寸的载体材料，省去成型过程。（如氧化铝，氧化硅，活性炭，浮石，活性白土等） ?第二，可选择合适的载体以提供催化剂所需的物理结构待性．如比表面、孔径和强度等。 ?第三，由于所浸渍的组分全部分布在载体表面，用量可减小，利用率较高，这对贵稀材料尤为重要。 ?第四，所负载的量可直接由制备条件计算而得。浸渍的方法 ?过量浸渍法 ?等量浸渍法 ?喷涂浸渍法 ?流动浸渍法 1.1、过量浸渍法 ?即将载体泡入过量的浸渍液中，待吸附平衡后，过滤、干燥及焙烧后即成。 ?通常借调节浸渍液浓度和体积来控制负载量。 1.2、等量浸渍法 ?将载体与它可吸收体积相应的浸渍液相混合，达到恰如其分的湿润状态。只要混合均匀和干燥后，活性组分即可均匀地分布在载体表面上，可省却过滤和母液回收之累。但浸渍液的体积多少，必须事先经过试验确定。 ?对于负载量较大的催化剂，由于溶解度所限，一次不能满足要求；或者多组分催化剂，为了防止竞争吸附所引起的不均匀，都可以来用分步多次浸渍来达到目的。 1.3．多次浸渍法 ●重复多次的浸渍、干燥、焙烧可制得活性物质含量较高的催化剂 ●可避免多组分浸渍化合物各组分竞争吸附 1.4浸渍沉淀法将浸渍溶液渗透到载体的空隙，然后加入沉淀剂使活性组分沉淀于载体的内孔和表面 (二) 沉淀法 ?借助于沉淀反应。用沉淀剂将可溶性的催化剂组分转变为难溶化合物。经过分离、洗涤、干燥和焙烧成型或还原等步骤制成催化剂。这也是常用于制备高含量非贵金属、金属氧化物、金属盐催化剂的一种方法。 ?共沉淀、均匀沉淀和分步沉淀 2.1、共沉淀方法将催化剂所需的两个或两个以上的组分同时沉淀的一个方法，可以一次同时获得几个活性组分且分布较为均匀。为了避免各个组分的分步沉淀，各金属盐的浓度、沉淀剂的浓度、介质

催化剂制备方法

催化剂制备共沉淀法按照Co3O4和CeO2在催化剂中的比例，计算出所需0.5mol/L Ce(NO3)3溶液的体积和Co(NO3)2?6H2O 的质量。将钴、铈的硝酸盐混合溶液与沉淀剂碳酸钠并流滴定。沉淀过程中，始终保持沉淀液的pH 值在8.5～9.5 之间。在室温下搅拌 3 小时。按50mL 蒸馏水/g.cat 的比例用80℃蒸馏水洗涤三次，在80℃下干燥24 小时，一定温度下焙烧5 小时，制得不同比例的钴、铈混合氧化物催化剂。浸渍法考察制备方法对催化剂的活性影响时，用到了浸渍法，具体步骤如下：取一定量的0.5mol/L Ce(NO3)3溶液，与沉淀剂碳酸钠并流滴定。沉淀过程中，始终保持沉淀液的pH值在8.5～9.5之间。在室温下搅拌3小时。按50mL蒸馏水/g.cat的比例用80℃蒸馏水洗涤三次，在80℃下干燥24小时，得到CeO2载体的前驱体。按比例取一定量的Co(NO3)2?6H2O，采用等体积浸渍方法将Co(NO3)2溶液浸渍于载体前驱体上，再于室温下放置过夜。一定温度下焙烧5小时，制得Co3O4-CeO2催化剂。活性原料气空速为40,000ml/h gcat。原料组成为：1 vol.% O2，1 vol.% CO，50 vol.% H2，N2平衡气；Co3O4-CeO2催化剂的制备方法及钴含量、焙烧温度等制备条件对催化剂的活性有很大影响，本实验范围内的最佳条件为：共沉淀法制备，Co3O4含量为80wt.%，焙烧温度为350℃，采用氧化预处理。

从图4-4 至图4-6 可见，共沉淀法制备的催化剂活性明显好于浸渍法的催化剂。共沉淀法的15wt.%Co3O4-CeO2在175℃时达到100%的CO 转化率，而浸渍法的15wt.%Co3O4-CeO2在200℃实现CO 的完全转化。图4-6 显示浸渍法制得的催化剂选择性略好于共沉淀法，但若对比在相同CO 转化率时的选择性，则可看出制备方法对选择性没有明显的影响二催化剂酌制备溶胶一凝胶法采用溶胶一凝胶法制备介孔ceO，载体．首先向不断搅拌的十六烷基三甲基溴化铵(CTABr)(36．5g／L)溶液中加人一定量的氨水(20％)，直到获得澄清透明的模板剂溶液．将硝酸铈溶液(43．4 g／L)逐滴加入到模板剂溶液中，并在强烈搅拌的情况F使其混合均匀．用氨水将上述溶液的pH值调到11左右。然后搅拌至形成溶胶．将溶胶移入带聚四氟乙烯内衬的不锈钢晶化釜内，100℃晶化5 d，过滤分离出固体产物，用去离子水和乙醇分别洗涤三次，于80℃烘箱中干燥24 h，然后在马弗炉中以5℃／min的速率升温至450℃煅烧4 h，制得介孔Cc02．非介iL CeCh(non—meso—Ce02)载体与介孔CeO：载体制备过程相同，但

均相催化臭氧氧化设备处理染料废水技术

均相催化臭氧氧化设备处理染料废水技术催化臭氧氧化设备是使催化剂和反应物作用, 形成不稳定的中间产物, 改变反应途径, 或加快氧化剂的分解并使之与水中有机物迅速反应, 在较短的时间内降解染料分子并提高氧化剂的利用效率的方法。而光电催化氧化技术根据催化剂的形态不同又分为均相催化臭氧化和非均相催化臭氧化。催化臭氧氧化设备 1、均相催化臭氧氧化设备处理染料废水技术前人多选用均相催化剂处理染料废水,虽然均相催化臭氧氧化可以达到令人满意的处=理效果, 但因为催化剂是以离子的形态分布在水中,无法与反应体系分离, 处理完毕后催化剂便同染料废水一起排放, 不仅造成催化剂的流失浪费, 同时也造成了水体的金属离子的二次污染。为了解决这一问题, 研究人员把具有催化作用的活性组分通过某些方法固定到一些载体上, 把负载了活性组分的固体催化剂投入到废水中在臭氧存在的条件下与废水反应, 进行非均相催化臭氧氧化反应。 2、非均相催化臭氧氧化设备处理染料废水技术在非均相催化中, 催化剂是以固态存在, 主要有贵金属系、铜系和稀土系三大类。而贵金属因为价格昂贵其应用受到限制, 目前研究最多的是廉价金属及金属氧化物。非均相催化剂根据其制备工艺分为非负载型和负载型, 目前研究的重点在负载型非均相催化剂。负载型非均相催化剂由载体、活性组分和助剂三部分组成。常用的载体有Al2O3、沸石、活性炭纤维、分子筛等, 活性组分多为过渡金属。

为了进一步提高催化臭氧氧化的效果, 往往需要在单组分催化剂的基础上进行多元组分催化剂的研究, 根据催化剂的制备条件、各种活性组分的配比和助剂的选择来制备催化效率更高的催化剂。

臭氧联合氧化技术在污水处理方面的新进展

臭氧联合氧化技术在污水处理方面的新进展贾瑞平，陈烨璞 (上海大学理学院化学系，上海200444) 【摘要]介绍了近年来国内外采用臭氧以及臭氧联合氧化技术在污水处理研究方面的新进展。在低剂量和短时间内臭氧难以完全矿化有机物，且分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化。但以其他方法与臭氧联用，可大大促进臭氧分解，提高有机物的去除率。因此臭氧与过氧化氢、紫外线、超声波、光催化以及生物技术等多种手段联用于水处理已经成为目前研究的热点，并取得了显著的进步。【关键词]臭氧；污水处理；高级氧化；生物处理；联合氧化水是人类社会得以存在和发展的重要资源。随着人们对水的需求越来越多。污水处理后回用成为解决水资源短缺问题的有效途径。臭氧是一种强氧化剂。用于污水处理可有效地消毒、除色、除臭、改善水味、去除有机物和降低COD等。因此，近年来臭氧及其与其他手段联合用于处理各种污水的技术获得了迅速的发展。笔者着重讨论了近年来臭氧联合氧化技术用于污水处理方面的新进展。l臭氧氧化法臭氧是一种强氧化剂，氧化电势为2.07V，与有机物反应时速度快并且可就地生产，原料易得，使用方便，不产生二次污染。臭氧能与水中各种形态存在的污染物质(溶解、悬浮、胶体物质及微生物等)起反应，将复杂的有机物转化成为简单有机物，使污染物的极性、生物降解性和毒性等发生改变。多余O3可自行分解为O2。刘和义等对极难生物降解的呋吗唑酮模拟废水进行了臭氧化处理研究。当模拟废水中呋吗唑酮初始质量浓度为500mg／L，pH128，臭氧投加量2g／L时，BOD5/COD>03，可生化性显著高；臭氧投加量6g／L时，脱色率达100％，CODQ和TOC去除率分别达到95．9％和95．2％。水中有机物基本矿化。卢宁川等采用臭氧氧化的方法．对某厂苯酐车间的增塑剂废水的氧化降解过程进行了探讨。结果表明，将废水pH调至9、臭氧氧化时间为60min时，对增塑剂废水中COD的去除率较高，可达41.5％，适当提高pH可加快污染物的氧化速率，同时降低了臭氧投加计量比值。从而增加了臭氧的利用率。王长友等采用臭氧氧化法降解金矿氰化废水，废水水样pH为8.0~9.0，当氧化反应时间达到12min，臭氧投加量为133.33mg／L时，氰化物去除率达到98.1％．残余氰化物质量浓度为0.43mg／L。 Y．Chen等研究了臭氧氧化降解水溶液中的2-巯噻唑(2一MT)。当2一MT全部分解时，硫酸盐生成率和TOC去除率分别为24％和2.3％。在实验中，增加臭氧量，则硫酸盐生成率和TOC去除率最大值分别可达48％和16％。实验结果同时也表明，在2一MT的杂环结构中，N、S原子很难被氧化成硝酸盐和硫酸盐。所以2一MT臭氧化的产物还需进一步氧化。 2臭氧联合氧化法 2.1高级氧化技术利用催化降解技术或光化学方法氧化降解污染物的过程通常称为高级氧化过程(AdvancedOxidationProcessAOP)。与其他传统水处理方法相比，高级氧化技术具有选择性小、反应速度快、可有效减少THMs的生成量、可将THMs的前体物彻底氧化为二氧化碳和水以及对TOC和COD去除效率高等优点。

催化剂制备方法大全

催化剂制备方法简介 1、催化剂制备常规方法（1）浸渍法 a过量浸渍法 b等量浸渍法（多次浸渍以防止竞争吸附）（2）沉淀法（制氧化物或复合氧化物）（注意加料顺序：正加法或倒加法，沉淀剂加到盐溶液为正，反之为倒加） a单组分沉淀法 b多组分共沉淀法 c均匀沉淀法（沉淀剂：尿素） d超均匀沉淀法（NH4HCO3和NH4OH组成的缓冲溶液pH=9） e浸渍沉淀法浸渍沉淀法是在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法发展起来的，即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体，待浸渍单元操作完成后，加热升温使待沉淀组分沉积在载体表面上。此法，可以用来制备比浸渍法分布更加均匀的金属或金属氧化物负载型催化剂。 f导晶沉淀法本法是借晶化导向剂（晶种）引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的快速有效方法。举例：以廉价易得的水玻璃为原料的高硅酸钠型分子筛，包括丝

光沸石、Y型、X型分子筛。（3）共混合法混合法是将一定比例的各组分配成浆料后成型干燥，再经活化处理即可。如合成气制甲醇用的催化剂就是将氧化锌和氧化铬放在一起混合均匀（适当加入铬酐的水溶液和少许石墨）然后送入压片机制成圆柱形，在100 o C烘2h即可。（4）热分解法硝酸盐、碳酸盐、甲酸盐、草酸盐或乙酸盐。（5）沥滤法制备骨架金属催化剂的方法，Raney 镍、铜、钴、铁等。（6）热熔融法合成氨催化剂Fe-K2O-Al2O3；用磁铁矿Fe3O4、KNO3和Al2O3高温熔融而得。（7）电解法用于甲醇氧化脱氢制甲醛的银催化剂，通常用电解法制备。该法以纯银为阳极和阴极，硝酸银为电解液，在一定电流密度下电解，银粒在阴极析出，经洗涤、干燥和活化后即可使用。

催化臭氧技术

一、水处理催化臭氧技术催化臭氧技术是基于臭氧的高级氧化技术，它将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性结合起来，能较为有效地解决有机物降解不完全的问题。催化臭氧化按催化剂的相态分为均相催化臭氧化和多相催化臭氧化，在均相催化臭氧化技术中，催化剂分布均匀且催化活性高，作用机理清楚，易于研究和把握。但是，它的缺点也很明显，催化剂混溶于水，导致其易流失、不易回收并产生二次污染，运行费用较高，增加了水处理成本。多相催化臭氧化法利用固体催化剂在常压下加速液相（或气相）的氧化反应，催化剂以固态存在，易于与水分离，二次污染少，简化了处理流程，因而越来越引起人们的广泛重视。 1催化臭氧化对于催化臭氧化技术，固体催化剂的选择是该技术是否具有高效氧化效能的关键。研究发现，多相催化剂主要有三种作用。一是吸附有机物，对那些吸附容量比较大的催化剂，当水与催化剂接触时，水中的有机物首先被吸附在这些催化剂表面，形成有亲和性的表面螯合物，使臭氧氧化更高效。二是催化活化臭氧分子，这类催化剂具有高效催化活性，能有效催化活化臭氧分子，臭氧分子在这类催化剂的作用下易于分解产生如羟基自由基之类有高氧化性的自由基，从而提高臭氧的氧化效率。三是吸附和活化协同作用，这类催化剂既能高效吸附水中有机污染物，同时又能催化活化臭氧分子，产生高氧化性的自由基，在这类催化剂表面，有机污染物的吸附和氧化剂的活化协同作用，可以取得更好的催化臭氧氧化效果[3]。在多相催化臭氧化技术中涉及的催化剂主要是金属氧化物（Al 2O 3 、TiO 2 、MnO 2 等）、负载于载体上的金属或金属氧化物(Cu/TiO 2 、Cu/Al 2 O 3 、TiO 2 /Al 2 O 3 等)以及具有较大比表面积的孔材料。这些催化剂的催化活性主要表现对臭氧的催化分解和促进羟基自由基的产生。臭氧催化氧化过程的效率主要取决于催化剂及其表面性质、溶液的pH值，这些因素能影响催化剂表面活性位的性质和溶液中臭氧分解反应[4]。 1.1 （负载）金属催化剂通过一定方式制备的金属催化剂能够促使水中臭氧分解, 产生具有极强氧

臭氧氧化技术在废水处理的运用

臭氧是一种具有强氧化性的化学药剂，可在水中开展如氧化还原等各类化学反应，利用臭氧氧化技术对污水进行二次处理可有效提升水的质量。相较于世界其他国家，我国对于臭氧氧化技术的应用时间较晚，因此，臭氧氧化技术在我国工程中的实际应用效果与其他国家相比也具有一定差距。此种状况下，我们更加致力于研究臭氧氧化技术于工程中的应用，努力拓展臭氧氧化技术的使用范围，使之更加广泛的服务于我国各类工程废水处理工作当中。 1利用臭氧氧化技术处理废水的工作过程现如今，臭氧氧化技术已然成为废水处理领域的未来趋势，臭氧氧化技术与废水处理领域的运用可有效降低废水处理工艺中所耗费的各项资金。臭氧氧化技术可有效降解废水中的各类生物，并对其中包含的化合物进行良好处理。在臭氧氧化技术的实际应用过程中需充分考量废水溶剂流量及符合率，并以此两者的实际变化程度作为依据，选取不同的处理方式。若废水具有较高的容积流量且具有较低的符合率，可利用生物处理-臭氧的方法来开展废水处理工作，此种处理方法的操作流程较为简单，具有较强实用性，处理起来也较为方便，臭氧消耗程度较低。若废水处理工作中需用到生物处理-臭氧-生物处理方法，则需在对其的实际应用过程中细致分析臭氧投加量，并对其予以良好管控，通过调节臭氧投加量的方式来提升废水处理过程中生物的可降解程度。在各领域应用臭氧氧化方法行废水处理操作时需充

分考虑所运用处理方法的经济效益，以在使废水处理质量得到保障的同时降低对各项能源与资金的消耗[1]。 2臭氧氧化技术在我国废水处理工作中的实际应用饮用水处理领域是臭氧氧化技术与我国大规模工业化应用的首要阵地，臭氧氧化技术是近些年来才开始逐步应用于我国废水处理领域中的。臭氧氧化技术在我国废水处理工作中的实际应用案例如下：（1）我国某公司污水处理站以往采用的污水处理工艺为混凝-厌氧-好氧生物组合工艺，每天可处理废水15000立方米，出于对部分出水进行深度处理并回收利用的目的，其采取了一体化臭氧曝气生物滤池与上流式曝气生物滤池的组合工艺，将此项废水处理工艺作为后续膜分离系统的预处理方法，确保废水处理工序结束后所得的反渗透水可回收并应用于该公司的染整工序，且浓缩液质量达到国家相关排放标准。该公司污水处理站在升级改造后每天可多处理废水5000立方米，在公司生化出水后对废水行砂滤操作，并利用一体化臭氧曝气生物滤池与上流式曝气生物滤池对其进行处理，处理完毕后再对其进行砂滤、超滤操作，得到反渗透水。该公司共投入约800万元用以污水处理站的改造，改造结束后该公司的废水处理运行费用为每立方米废水0.45元[2]。（2）我国中石化某分公司将经过膜生物反应器处理的炼油废水作为原水，利用臭氧氧化-多级过滤-活性炭吸附-臭氧氧化方式对其进行处理，使废水中的污染物含量获得了有效降低，处理后的出水水质与中石化所制定的回用水水质要求相符，成功使处理后的废水成为了补充水与循环水。（3）我国某企业，以生产手机显示屏强化玻

金属氧化物催化剂

金属氧化物催化剂及其催化作用金属氧化物催化剂通常为复合氧化物（complex oxides),即多组分的氧化物。如V O -MoO , TiO -V 2O 5-P 2O 5,V 2O 5-MoO 3-Al 2O 3。组分中至少有一个组分是过渡金属氧化物。组分与组分之间可能相互作用，作用的情况因条件而异。复合氧化物系通常是多相共存，如MoO 3-Al 2O 3，就有α-、β-、复杂，有固溶体、有杂多酸、有混晶等。就催化作用与功能来说，有的组分是主催化剂，有的组分为助催化剂或者是载体。

金属氧化物催化作用机制-1 z半导体的能带结构 z催化中重要的是非化学计量的半导体，有n型和p型两大类。非计量的化合物ZnO是典型的n型半导体（存在自由电子而产生导电行为）。NiO是典型的p型半导体，由于缺正离子造成非计量性，形成氧离子空穴，温度升高时，此空穴变成自由空穴，可在固体表面迁移，成为NiO导电的来源。 z Fermi能级E f是表征半导体性质的一个重要物理量，可以衡量固体中电子逸出的难易，它与电子的逸出功?直接相关。?是将一个电子从固体内部拉到外部变成自由电子所需的能量，此能量用以克服电子的平均位能，Fermi能级E 就是这种平均位能。 f z对于给定的晶格结构，Fermi能级E f的位置对于其催化活性具有重 O分解催化反应。要意义。如N x z XPS研究固体催化剂中元素能级变化

金属氧化物催化作用机制-2 z氧化物表面的M=O键性质与催化活性的关联 z晶格氧（O=）的催化作用：对于金属氧化物催化剂表面发生氧化反应时，作为氧化剂的氧存在吸附氧与晶格氧两种形态。晶格氧由于氧化物结构产生。选择性氧化（Selective Oxidation)是固体氧化物催化剂应用主要方向之一。在选择性氧化中，存在典型的还原-氧化催化循环（Redox mechanism)）。这里晶格氧直接参与了选择性氧化反应。 z根据众多的复合氧化物催化氧化可以概括出：1 选择性氧化涉及有效的晶格氧；2 无选择性完全氧化反应，吸附氧和晶格氧都参加了反应；3 对于有两种不同阳离子参与的复合氧化物催化剂，一种阳离子M+承担对烃分子的活化与氧化功能，它们再氧化靠晶格氧O=；另一种金属氧化物阳离子处于还原态，承担接受气相氧。（双还原-氧化催化循环机理）（dual-redox) z举例：甲烷选择性氧化制备合成气、甲醇或甲醛 z CH4+O2→CO+2H2-136 kcal/mol z CH4+O2→CH3OH -22 kcal/mol z CH4+O2→HCHO+H2O -70 kcal/mol z CH4+O2→CO2+2H2O -189 kcal/mol

(推荐)臭氧催化氧化计算书

一、进水条件当用于处理废水时，除要求布水布气均匀外，还要注意调查分析进水来源状况，特别注意是否含有对催化剂产生危害的物质。以下为部分重要的原水进水条件。 1.1pH 催化剂适宜的酸碱运行条件为pH=3～12，最佳的酸碱运行条件为pH=6-9，pH过低会影响催化剂寿命，并导致出水质量下降，pH过高会影响臭氧催化氧化的使用效果。 1.2温度进水温度过高或者过低会影响臭氧的使用效果，也会对催化剂的催化效果产生影响，建议温度范围为10-30℃，最佳运行温度为25℃。 1.3氯化物氯化物过高会对催化剂的使用效果产生影响，建议氯化物的浓度在5000mg/L以下，氯化物最佳浓度为500mg/L以下。 1.4臭氧投加方式臭氧分子在水中的扩散速度与污染物的反应速度是影响去除效果的主要因素。二、相关简图 1.1催化氧化填料催化剂主要特点如下： (1) 选用碘值高、吸附能力强、耐磨强度好、质量稳定可靠的优质活性炭为载体，制备的催化剂具有很大的比表面积和合适的孔结构； (2) 在活性炭载体表面选择性的负载Fe、Mn等过渡金属活性组分及K、Na 等碱金属催化助剂，原位促进臭氧分解成羟基自由基并降解有机物； (3) 催化剂的制备采用机械混合、成型、炭化和活化的生产工艺，活性组分

在载体表面分散性

良好。催化剂填料图片如下：臭氧催化氧化填料规格参数如下：项目指标单位规格外观指标吸水率%45% -55%粒径mm条形3-6堆积密度t/m30.45 -0.62耐磨强度%≥92% 压碎强度N/cm≧110碘值mg/g≧550 活性金属含量%3% -4% 性能指标 COD去除率%40%-75% Rt（水力停留时间）min30-60寿命年3~5

催化剂制备方法大全

催化剂的制备方法与成型技术总结应用化学系1202班王宏颖 2012080201

催化剂的制备方法与成型技术一、固体催化剂的组成：固体催化剂主要有活性组分、助剂和载体三部分组成： 1.活性组分：主催化剂，是催化剂中产生活性的部分，没有它催化剂就不能产生催化作用。 2.助剂：本身没有活性或活性很低，少量助剂加到催化剂中，与活性组分产生作用，从而显著改善催化剂的活性和选择性等。 3.载体：载体主要对催化活性组分起机械承载作用，并增加有效催化反应表面、提供适宜的孔结构；提高催化剂的热稳定性和抗毒能力；减少催化剂用量，降低成本。目前，国内外研究较多的催化剂载体有：SiO2，Al2O3、玻璃纤维网（布）、空心陶瓷球、有机玻璃、光导纤维、天然粘土、泡沫塑料、树脂、活性炭，Y、β、ZSM-5分子筛，SBA-15、MCM-41、LaP04等系列载体。二、催化剂传统制备方法 1、浸渍法（1）过量浸渍法（2）等量浸渍法（多次浸渍以防止竞争吸附） 2、沉淀法（制氧化物或复合氧化物）（注意加料顺序：正加法或倒加法，沉淀剂加到盐溶液为正，反之为倒加）（1）单组分沉淀法（2）多组分共沉淀法（3）均匀沉淀法（沉淀剂：尿素）（4）超均匀沉淀法（NH4HCO3和NH4OH组成的缓冲溶液pH=9）（5）浸渍沉淀法浸渍沉淀法是在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法发展起来的，即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体，待浸渍单元操作完成后，加热升温使待沉淀组分沉积在载体表面上。此法，可以用来制备比浸渍法分布更加均匀的金属或金属氧化物负载型催化剂。（6）导晶沉淀法本法是借晶化导向剂（晶种）引导非晶型沉淀转化为晶型沉淀的快速有效方法。举例：以廉价易得的水玻璃为原料的高硅酸钠型分子筛，包括丝光沸石、Y型、X型分子筛。 3、共混合法混合法是将一定比例的各组分配成浆料后成型干燥，再经活化处理即可。如合成气制甲醇用的催化剂就是将氧化锌和氧化铬放在一起混合均匀（适当加入铬

分析催化臭氧氧化技术及部分组成说明

分析催化臭氧氧化技术及部分组成说明催化臭氧氧化设备是使催化剂和反应物作用, 形成不稳定的中间产物, 改变反应途径, 或加快氧化剂的分解并使之与水中有机物迅速反应, 在较短的时间内降解染料分子并提高氧化剂的利用效率的方法。而光电催化氧化技术根据催化剂的形态不同又分为均相催化臭氧化和非均相催化臭氧化。催化臭氧氧化设备 1、均相催化臭氧氧化设备处理染料废水技术前人多选用均相催化剂处理染料废水,虽然均相催化臭氧氧化可以达到令人满意的处理效果, 但因为催化剂是以离子的形态分布在水中,无法与反应体系分离, 处理完毕后催化剂便同染料废水一起排放, 不仅造成催化剂的流失浪费, 同时也造成了水体的金属离子的二次污染。为了解决这一问题, 研究人员把具有催化作用的活性组分通过某些方法固定到一些载体上, 把负载了活性组分的固体催化剂投入到废水中在臭氧存在的条件下与废水反应, 进行非均相催化臭氧氧化反应。 2、非均相催化臭氧氧化设备处理染料废水技术在非均相催化中, 催化剂是以固态存在, 主要有贵金属系、铜系和稀土系三大类。而贵金属因为价格昂贵其应用受到限制, 目前研究最多的是廉价金属及金属氧化物。非均相催化剂根据其制备工艺分为非负载型和负载型, 目前研究的重点在负载型非均相催化剂。负载型非均相催化剂由载体、活性组分和助剂三部分组成。常用的载体有Al2O3、沸石、活性炭纤维、分子筛等, 活性组分多为过渡金属。

水处理应用臭氧的知识

臭氧几乎在瞬间以高速杀死水中的细菌、病毒和其他微生物。水中有机化合物等污染物的分解完全，没有二次污染。这是世界上臭氧应用最重要的领域。水是传染病的主要媒介。据调查，农村地区50%的疾病是由饮用水污染引起的。臭氧是国家提倡的水消毒的首选，可以去除水中的重金属和其他成分。不会产生致癌的卤化氯，也不会产生二次污染。杀菌力强，速度快。臭氧杀死普通大肠杆菌的速度是氯的数百倍，对原核生物中的病毒和细菌具有有效的杀灭作用。臭氧可以防止有机污染物的积累，改善水质，脱色和杀灭病原微生物。处理后的水可以有效防止传染病的传播。臭氧能有效减少水中污染物，减少氯副产物(一氯胺、二氯胺、三氯胺、三氯甲烷等)的形成。)，并确保游泳者的健康。在处理过程中，游泳池水中残留的臭氧不会超过安全限值，空气可以消毒净化，使室内空气清新舒适。臭氧是一种优良的强氧化剂，在水处理中可以氧化水中的各种杂质，从而达到净水的效果。同时，臭氧是一种非常有效的消毒剂，可以高效、快速地杀灭细菌和病毒，不会造成二次污染。臭氧杀菌装置可以对生物卵、养殖水和设施进行杀菌，从而防止病原体的入侵。臭氧杀菌净水效果强，无毒无害。是水产养殖和种苗生产中最理想的杀菌净化剂。这对防治鱼、虾、海胆、河蟹、甲鱼等生物病害，改善水产养殖生态环境具有重要意义。水是人类社会生存最重要的物质条件之一。作为一个水资源短缺的国家，水资源短缺已经成为制约我国城市可持续发展的重要因素。

臭氧发生器凭借自身在中水回用领域的技术和信息优势，在废水回用方面形成了一系列操作简单、满足多层次用户需求的经济实用的工艺和设备。工业循环冷却水使用后。Ca2、Mg2、CI等离子体、水中溶解固体和悬浮固体相应增加。空气中的灰尘、杂物、可溶性气体、换热器材料泄漏等污染物都可能进入循环冷却水，造成循环冷却水系统中设备和管道的腐蚀和结垢，导致换热器传热效率降低，水截面积减小，甚至设备管道腐蚀穿孔。循环冷却水系统中的结垢、腐蚀和微生物繁殖是相互关联的。污垢和微生物粘液会导致水垢下的腐蚀，而腐蚀性产品会形成污垢。要解决循环冷却水系统中的这些问题，必须进行综合治理。臭氧可以作为唯一的处理剂来代替其他冷却水处理剂。它能抑制水垢、抑制腐蚀、杀菌，使冷却水系统在高浓度多次甚至零污染排放下运行，从而节水节能，保护水资源。同时，臭氧冷却水处理不会造成任何环境污染。飞立电器科技有限公司是一家专业从事臭氧消毒设备研发、制造、销售为一体的现代化高科技企业，公司长期秉承“自主研发，掌握核心，以质取胜”的理念，以“质量第一，客户第一”为宗旨，以“现代化的管理，卓越的品质，合理的价格，优质的服务”为承诺，为广大客户提供质优价廉的产品。公司主要研发生产定制：大中小型空气源臭氧发生器、氧气源臭氧发生器、中央系统循环式臭氧消毒机、多功能臭氧消毒柜等；作为一家致力于打造高端品牌的现代化企业，飞立秉承以“宁为价格作解释，不为品质找借口”为宗旨，用具竟争力

臭氧在污水处理中的应用

臭氧在污水处理中的应用更新时间：1-1815:33 臭氧水处理的优点： 1.臭氧是优良的氧化剂，可以杀灭抗氯性强的病毒和芽孢； 2.臭氧消毒受污水PH值及温度影响较小； 3.臭氧去除污水中的色、嗅、味和酚氯等污染物，增加水中的溶解氧，改善水质； 4.臭氧可以分解难生物降解的有机物和三致物质，提高污水的可生化性； 5.臭氧在水中易分解，不会因残留造成二次污染。臭氧水处理的影响因素臭氧在用于饮用水消毒时具有极高的杀菌效率，但在应用污水消毒时往往需要较大的臭氧投加量和较长的接触时间。其主要原因是污水中存在着较高的污染物如COD、NO2-N、色度和悬浮物等，这些物质都会消耗臭氧，降低臭氧的杀菌能力，只有当污水在臭氧消毒之前经过必要的预处理，才能使臭氧消毒更经济更有效。臭氧与污水的接触方式传质效果也会影响臭氧的投加量和消毒效果。 1.水质影响主要是水中含COD、NO2-N、悬浮固体、色度对臭氧消毒的影响 2.臭氧投加量和剩余臭氧量剩余臭氧量象余氯一样在消毒中起着重要的作用，在饮用水消毒时要求剩余臭氧浓度为0.4mg/L,此时饮用水中大肠菌可满足水质标准要求.在污水消毒时,剩余臭氧只能存在很短时间,如在二级出水臭氧消毒时臭氧存留时间只有3-5min。所测得的剩余臭氧除少量的游离臭氧外，还包括臭氧化物、过氧化物和其他氧化剂。在水质好时游离的臭氧含量多，消毒效果最好。 3.接触时间臭氧消毒所需要的接触时间是很短的，但这一过程也受水质因素的影响，另外研究发现在臭氧接触以后的停留时间内，消毒作用仍在继续，在最初停留时间10min内臭氧有持续消毒作用，30min，以后就不在产生持续消毒作用。 4.臭氧与污水的接触方式对消毒效果也会产生影响，如采用鼓泡法，则气泡分散的愈小，臭氧的利用率愈高，消毒效果愈好。气泡大小取决于扩散孔径尺寸,水的压力和表面张力等因素,机械混合器、反向螺旋固定混合器和水射器均有很好的水气混合效果，完全可用于污水臭氧消毒。一、污水臭氧处理工艺 1.污水臭氧处理流程采用臭氧消毒的污水，预处理是十分重要的，往往由于预处理程度不够而影响臭氧消毒的效果，污水处理程度要经过技术经济比较确定。污水消毒最好是经过二级处理后再用臭氧消毒。这样可以减少臭氧的投加量，降低设备投资费用和运行费用。污水臭氧消毒的基本工艺流程如图：

催化剂的制备方法及成型

催化剂的制备方法及成型一催化剂的制备方法 1.1浸渍法将含有活性组分（或连同助催化剂组分）的液态（或气态）物质浸载在固态载体表面上。此法的优点为：可使用外形与尺寸合乎要求的载体，省去催化剂成型工序；可选择合适的载体，为催化剂提供所需的宏观结构特性，包括比表面、孔半径、机械强度、导热系数等；负载组分仅仅分布在载体表面上，利用率高，用量少，成本低。广泛用于负载型催化剂的制备，尤其适用于低含量贵金属催化剂。影响浸渍效果的因素有浸渍溶液本身的性质、载体的结构、浸渍过程的操作条件等。浸渍方法有：①超孔容浸渍法,浸渍溶液体积超过载体微孔能容纳的体积,常在弱吸附的情况下使用；②等孔容浸渍法，浸渍溶液与载体有效微孔容积相等，无多余废液，可省略过滤，便于控制负载量和连续操作；③多次浸渍法，浸渍、干燥、煅烧反复进行多次，直至负载量足够为止，适用于浸载组分的溶解度不大的情况，也可用来依次浸载若干组分，以回避组分间的竞争吸附；④流化喷洒浸渍法，浸渍溶液直接喷洒到反应器中处在流化状态的载体颗粒上，制备完毕可直接转入使用,无需专用的催化剂制备设备;⑤蒸气相浸渍法，借助浸渍化合物的挥发性，以蒸气相的形式将它负载到载体表面上，但活性组分容易流失，必须在使用过程中随时补充。 1.2沉淀法用淀剂将可溶性的催化剂组分转化为难溶或不溶化合物，经分离、洗涤、干燥、煅烧、成型或还原等工序，制得成品催化剂。广泛用于高含量的非贵金属、金属氧化物、金属盐催化剂或催化剂载体。沉淀法有： ①共沉淀法,将催化剂所需的两个或两个以上的组分同时沉淀的一种方法。其特点是一次操作可以同时得到几个组分，而且各个组分的分布比较均匀。如果组分之间形成固体溶液，那么分散度更为理想。为了避免各个组分的分步沉淀,各金属盐的浓度、沉淀剂的浓度、介质的pH值及其他条件都须满足各个组分一起沉淀的要求。 ②均匀沉淀法,首先使待沉淀溶液与沉淀剂母体充分混合，造成一个十分均匀的体系，然后调节温度，逐渐提高pH值，或在体系中逐渐生成沉淀剂等，创造形成沉淀的条件，使沉淀缓慢地进行，以制取颗粒十分均匀而比较纯净的固体。例如，在铝盐溶液中加入尿素，混合均匀后加热升温至90～100℃,此时体系中各处的尿素同时水解，放出OH-离子：于是氢氧化铝沉淀可在整个体系中均匀地形成。 ③超均匀沉淀法,以缓冲剂将两种反应物暂时隔开，然后迅速混合，在瞬间内使整个体系在各处同时形成一个均匀的过饱和溶液，可使沉淀颗粒大小一致，组分分布均匀。苯选择加氢的镍／氧化硅催化剂的制法是：在沉淀槽中，底部装入硅酸钠溶液，中层隔以硝酸钠缓冲剂，上层放置酸化硝酸镍，然后骤然搅拌，静置一段时间，便析出超均匀的沉淀物。 ④浸渍沉淀法,在浸渍法的基础上辅以均匀沉淀法，即在浸渍液中预先配入沉淀剂母体，待浸渍操作完成后加热升温，使待沉淀组分沉积在载体表面上。混合法多组分催化剂在压片、挤条等成型之前,一般都要经历这一步骤。此法设备简单，操作方便，产品化学组成稳定，可用于制备高含量的多组分催化剂，尤其是混合氧化物催化剂，但此法分散度较低。混合可在任何两相间进行，可以是液-固混合(湿式混合)，也可以是固-固混合（干式混合）。混合的目的：一是促进物料间的均匀分布，提高分散度；二是产生新的物理性质(塑性)，便于成型，并提高机械强度。

臭氧在废水处理中的应用

Ｃｕ－丝光沸石／臭氧催化—坡缕石联用工艺降解染料污水的初步研究中国非金属矿工业导刊.２００４年第５期赵波１，尹琳１，卢保奇２，李真１，邹婷婷２，郑意春１（１．南京大学地球科学系内生金属矿床成矿作用国家重点实验室，南京２１００９３；２．上海大学材料科学与工程学院，上海２０１８００）［摘要］对于生物难降解性有机染料，利用臭氧化加催化方法进行处理的效果较好。但由于臭氧能与许多有机物或官能团发生反应，生成有机小分子酸，使后处理的水体酸度大大增强，造成二次污染。本文主要针对这一问题将粘土矿物凹凸棒石和Ｃｕ－丝光沸石固体催化剂进行矿物复配。一方面提高臭氧化效果；另一方面调节臭氧化过程中的水体ｐＨ值。Ｏ3/ＢＡＣ工艺应用于城市污水深度处理中国给水排水2004Ｖｏｌ.20 蒋以元1,杨敏1,张昱1,邓荣森2,周军3,淳二4(1.中科院生态环境研究中心环境水质学国家重点实验室,北京100085;2.重庆大学城市建设与环境工程学院,重庆400045;3.北京城市排水集团有限责任公司,北京100061;4.三菱电机株式会社先端技术综合研究所,日本国) 摘要:为使再生水适合不同用途,对经过混凝沉淀和砂滤处理的再生水进行了臭氧—生物活性炭的深度处理。在臭氧消耗量和反应时间分别为5ｍｇ/Ｌ和10ｍｉｎ,ＢＡＣ空床停留时间(ＥＢＣＴ)为10ｍｉｎ的条件下,臭氧—生物活性炭工艺对ＣＯＤＭｎ、ＤＯＣ、ＵＶ254和色度平均去除率为32.4%、29.2%、48.6%和80.1%,出水ＣＯＤＭｎ、ＤＯＣ、ＵＶ254和色度的平均值分别为3.3ｍｇ/Ｌ、4.0ｍｇ/Ｌ、0.05ｃｍ-1和2.0倍;臭氧生物活性炭工艺出水ＳＤＩ<4,从而满足了反渗透系统的进水要求。

臭氧催化氧化处理活性蓝染料废水及催化剂的研究

第2卷第11期环境工程学报 Vo.l 2,No .112008年11月 Ch i n ese Journa l of Environmental Engi n eering Nov 12008 臭氧催化氧化处理活性蓝染料废水及催化剂的研究董俊明 (湖南城建职业技术学院,湘潭411103) 摘要进行了臭氧化学氧化体系和臭氧催化氧化体系对活性蓝处理效果的比较。提出了常温常压下臭氧催化氧化预处理活性蓝染料废水的新方法。实验结果表明,臭氧催化氧化处理COD 为13800m g/L 的活性蓝染料废水时,最佳反应p H 值为5~6,臭氧用量为80mg /L 时,反应时间约40m in ,COD 去除率大于80%,色度去除率大于90%,达到了预处理要求。关键词臭氧催化氧化活性蓝染料废水负载复合型催化剂中图分类号 X70311 文献标识码 A 文章编号 167329108(2008)1121524205 R esearch on trea t m ent of reactive b l ue M 22GE dyei ng waste wa ter by ozone ca ta lytic oxi da ti on and ca ta l ysts Dong Junm i n g (H un an U rban Con structi on College ,X iangt an 411103) A bstra ct The O 3che m ical oxidati o n syste m and the O 3cata l y tic oxidati o n syste m f or treat m ent of reacti v e b l u eM 22GE at t h e nor m al te mperature and pressure were studied .A ne w method of cata l y ti c oxi d izi n g h i g h con 2centration dy e i n g waste water by use o f oz one .s stron g oxi d i a bility was put f or w ard .The results sho w t h at when the opt i m al p H va l u e is 5to 6,the COD is 13800mg /L reactive blue dyeingwaste water and the a mount of oz one used is 80mg /L ,and reaction ti m e is 40m i n ,the COD re moval rate and decolourization rate are over 80%and 90%respecti v ely . K ey words oz one ;cata l y tic oxi d ation ;reacti v e bl u eM 22GE dyeingwaste wa ter ;loaded and co mpound cat 2a l y sts 收稿日期:2008-03-23;修订日期:2008-04-26 作者简介:董俊明(1962~),男,硕士,副教授,主要从事水污染控制工程及水处理工程工作。E 2m ai :l dm j 3581186@yahoo .c o m .cn 臭氧具有很强的氧化与杀菌能力,是一种比较理想的水处理试剂,在工农业生产中用途日益广泛。目前主要用于饮用水消毒、循环冷却水和废水的处理[1] 。然而臭氧处理成本较高,特别对于难降解高浓度有机废水,普遍存在投加量大、利用率低等问题。为了提高臭氧氧化的速率和效率,国内外探索了催化臭氧化,如紫外光催化[2]、固体催化剂[3] 。催化臭氧化的机理是在紫外光和催化剂的作用下,强化臭氧氧化过程,即加强羟基自由基的产生和氧化还原循环。本文作者研究了负载型MnO 22CuO 2Ce O 22PbO 2氧化物催化剂对活性蓝染料废水的预处理的催化作用,通过实验对臭氧化学氧化和臭氧催化氧化2种方法进行了实验与比较,取得了对活性蓝染料废水预处理的重要结果与实验参数。 1 实验原理与装置 1.1 原理一般认为C OD 和色度去除率达到80%以上, 使废水能够进行后续生化处理,就已达到预处理的基本要求。作者运用臭氧催化氧化法(catalytic o 2z one oxi d ation ,CO O )来预处理活性蓝染料废水,结果表明效果很好。该法主要是在特殊高效复合氧化物负载催化剂表面上,将臭氧主要分解为氧基自由基#O 和羟基自由基#O H,利用氧基自由基和羟基自由基的强氧化性,在常温常压下氧化降解有机染料分子,使之部分或全部矿化,且在降解COD 的过程中,打断有机分子中的双键发色团,如偶氮基、硫化羰基、多烯基和碳亚氨基等,达到彻底降解与脱色的目的,同时有效提高BOD 5/COD 比值[4] ,为后续生化处理打下良好的基础。

臭氧用于污水处理的应用

臭氧用于污水处理的应用［关键词］：臭氧用于污水处理的应用工业污水处理、医院污水处理、生活污水处理,机器视觉,烟草机械臭氧水处理的优点：1 臭氧是优良的氧化剂，可以杀灭抗氯性强的病毒和芽孢； 2 臭氧消毒受污水PH 值及温度影响较小； 3 臭氧去除污水中的色、嗅、味和酚氯等污染物，增加水中的溶解氧，改善水质。 4 臭氧可以分解难生物降解的有机物和三致物质，提高污水的可生化性。 5 臭氧在水中易分解，不会因残留造成二次污染。臭氧水处理的影响因素：臭氧在用于饮用水消毒时具有极高的杀菌效率，但在应用污水消毒时往往需要较大的臭氧投加量和较长的接触时间。其主要原因是污水中存在着较高的污染物如COD 、NO 2 -N 、色度和悬浮物等，这些物质都会消耗臭氧，降低臭氧的杀菌能力，只有当污水在臭氧消毒之前经过必要的预处理，才能使臭氧消毒更经济更有效。臭氧与污水的接触方式传质效果也会影响臭氧的投加量和消毒效果。 1. 水质影响主要是水中含COD 、NO2-N 、悬浮固体、色度对臭氧消毒的影响。 2. 臭氧投加量和剩余臭氧量，剩余臭氧量象余氯一样在消毒中起着重要的作用，在饮用水消毒时要求剩余臭氧浓度为0.4mg/L, 此时饮用水中大肠菌可满足水质标准要求. 在污水消毒时, 剩余臭氧只能存在很短时间, 如在二级出水臭氧消毒时臭氧存留时间只有3-5min 。所测得的剩余臭氧除少量的游离臭氧外，还包括臭氧化物、过氧化物和其他氧化剂。在水质好时游离的臭氧含量多，消毒效果最好。 3. 接触时间：臭氧消毒所需要的接触时间是很短的，但这一过程也受水质因素的影响，另外研究发现在臭氧接触以后的停留时间内，消毒作用仍在继续，在最初停留时间10min 内臭氧有持续消毒作用，30min ，以后就不在产生持续消毒作用。 4. 臭氧与污水的接触方式对消毒效果也会产生影响，如采用鼓泡法，则气泡分散的愈小，臭氧的利用率愈高，消毒效果愈好。气泡大小取决于扩散孔径尺寸, 水的压力和表面张力等因素, 机械混合器、反向螺旋固定混合器和水射器均有很好的水气混合效果，完全可用于污水臭氧消毒。一、污水臭氧处理工艺：一）污水臭氧处理流程，采用臭氧消毒的污水，预处理是十分重要的，往往由于预处理程度不够而影响臭氧消毒的效果，污水处理程度要经过技术经济比较确定。污水消毒最好是经过二级处理后再用臭氧消毒。这样可以减少臭氧的投加量，降低设备投资费用和运行费用。二）臭氧消毒工艺设计及设备选择：污水臭氧消毒工艺设计，包括预处理工艺设计、臭氧消毒接触系统设计及臭氧发生器及配套设备的选择等。预处理工艺指在臭氧消毒之前对污水进行的一级处理或二级处理过程。 1. 臭氧发生器选择：根据污水水质及处理工艺确定臭氧投加量，根据臭氧投加量和小时处理消毒水量确定臭氧使用量，按小时使用臭氧量选择臭氧发生器台数及型号。计算公式如下：G=q*g式中G ----- 每小时使用的臭氧量（g/h ） q ----- 每小时最大污水处理量（m 3 /h ） g----- 臭氧投加量(g/m 3 污水) 二、臭氧处理系统的安全与保护 1. 系统设备管道防腐处理：臭氧气体具有很强的腐蚀性，在潮湿情况下腐蚀性最强。因此，臭氧发生设备输送臭氧的管道阀门及接触反应设备均采取防腐措施。如使用碳钢材料必须涂防腐涂层。最好使用不锈钢管，玻璃钢管，ABS 、PVC 、PP-R 塑料管等。