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多相催化氧化工艺-高浓度有机废水处理

关键词:污水处理
   

. 工艺背景
  多相催化氧化工艺是在石油化工和精细化工中广泛应用的催化方法,它的出现主要是为了解决均相催化系统的催化剂须定时添加并容易在反应中流失的问题。由于多相催化氧化系统中催化剂是附载在机械强度高和具有化学惰性的多孔材料上,这样就避免了催化剂的流失,同时多孔材料为催化剂提供了巨大的比表面积,使得催化反应在单位时间内有更高的效率。九年前,日本的科学家就开始把多相催化氧化工艺用于废水治理中,并产生了意想不到的效果。

. 工艺原理
  在化工行业中使用的多相催化材料的催化方向是有指向性的,为的是加速某种化学反应,而我们现在应用在废水处理中的多相催化氧化工艺主要目的是通过催化生成OH羟基自由基的链式反应,因为OH羟基自由基是仅次于氟的强氧化剂,可以对范围很广的有机物进行无选择氧化,在必要的条件下将会使有机污染物矿化成二氧化碳和水,还可以使无机物氧化或转换。
  为了使该种多相催化材料的性质稳定,催化材料的主催化活性组分是适量的Pt等稀贵金属,辅助组分则是过渡金属的氧化物和盐类。主催化Pt组分有着天然的高催化活性,而辅助组分可以帮助Pt组分催化剂恢复活性,同时提供了广泛的催化方向。

. 工艺应用
  多相催化氧化工艺在高浓度有机废水处理中是以多相催化氧化反应器的形式出现,并需根据不同水质和环境添加不同的氧化剂,如空气,臭氧,双氧水,二氧化氯等,氧化剂的加入会加快OH羟基自由基的生成和对有机物的氧化。此项工艺近几年在国外被广泛应用于印染,制药,造纸和化工等高难度有机废水的预处理中。多相催化氧化工艺对CODcr去除,脱色以及提高废水的可生化性有着显著的效果。如在印染废水处理中,其脱色效率高达75%-95%之间,同时可以去除50%-80%CODcr,提高B/C比至0.45以上。在对CODcr超过15万的农药废水处理中,多相催化氧化工艺也体现了极高的效率,经过2小时的反应其CODcr去除率可达90%以上,且废水性状发生很大的变化,最明显的是B/C比由0提高到0.3以上,废水的可生化性加强,从而使后级生化处理达标排放成为可能。
  多相催化氧化工艺中的催化氧化材料具有高稳定性,所以使用周期可达五年以上,并且安装操作简单,运行经济可靠。该工艺最大的优点是可以附加于任何传统处理工艺,因此对高浓度废水原处理工艺的改造有着其他工艺无法比拟的独特优势。以下是加入了多相催化氧化工艺的印染废水处理工艺流程:

 

. 印染废水处理

印染、纺织作为一个劳动力密集型、耗水量大、污染严重的行业,在发达国家的发展空间越来越小,许多发达国家都把印染厂迁移到象中国这样的发展中国家,加上我国原有的、为数众多的印染厂,印染行业已成为我国的一个污染大户。 

印染废水中悬浮物含量高,物化处理污泥产量大,污泥处理成本高;印染废水可溶性、难降解有机物含量高,处理达标难度大;印染废水排放量大,对接受水体会造成较大影响。处理成本<特别是物化处理工艺污泥处理成本>高、处理效果差,绝大多数处理设备均未正常运行。 

多相催化氧化工艺处理印染废水技术是针对传统处理工艺的缺点开发出的物理吸附化学氧化处理技术。整个系统完全采用融碳离子催化剂处理技术,无须采用混凝气浮等工艺,因而污泥产量低,大大降低污泥处理成本。 

 融碳离子催化剂把难降解有机物的含量大幅度降低,处理效果好、容积负荷高,脱色效率高可达97%,因而构筑物体积小,占地面积少,一次性投资低。加上高效生化,废水处理后出水水质达到国家综合排放标准一级一类.

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