Di panggung besar pengolahan air limbah, oksidant katalis ozon adalah "pemain bintang". Hari ini, mari kita bicara tentang apa jenis ketuhanan itu, apa kekuatan,dan arah apa yang akan berkembang di masa depan.
1, Klasifikasi Oksidan Ozon Katalitik
Sederhananya, oksidant katalis ozon dapat dibagi menjadi dua kategori: katalis homogen dan katalis heterogen.
Mari kita bicara tentang katalis homogen pertama. mereka terutama memanfaatkan efek katalis ion logam dalam larutan, seperti ion mangan, ion besi, ion kobalt, dllIon logam ini dapat mempercepat dekomposisi ozon dan menghasilkan radikal hidroksil dengan sifat oksidasi yang kuatTapi ia memiliki masalah besar, yang merupakan kesulitan dalam memulihkan ion logam, yang membatasi promosi dan penggunaan skala besar.
Katalis heterogen terutama terdiri dari logam padat, logam oksida, atau logam atau logam oksida yang didukung pada pembawa.mangan dioksida, dll; Bahan jenis beban seperti tembaga dan titanium dimuat pada pembawa seperti alumina dan titanium dioksida. katalis heterogen dapat dengan mudah dipisahkan dari air,dengan kurang polusi sekunder dan proses pengolahan sederhana, sehingga mereka banyak digunakan dalam teknik saat ini.
2, Komponen dari oksidant katalis ozon
Komposisi dari berbagai jenis oksidan katalis ozon juga bervariasi. Dalam katalis heterogen, pembawa yang umum digunakan termasuk karbon aktif, alumina, titanium dioksida, dll.Karbon aktif tidak hanya memiliki kapasitas penyerapan yang kuat, tetapi juga memiliki kemampuan katalis tertentu; Aluminium oxide memiliki stabilitas yang baik dan kekuatan mekanik yang tinggi;Titanium dioksida telah menunjukkan kinerja yang baik baik dalam oksidasi fotokatalis dan ozon katalisBahan aktif umumnya logam transisi dan oksida mereka, seperti tembaga, mangan, kobalt, besi, dll.Logam-logam ini dan oksida mereka dapat secara efektif mengkatalisis dekomposisi ozon dan meningkatkan efisiensi oksidasi.
3, Prinsip reaksi oksidasi ozon katalitik
Ozon sendiri memiliki sifat oksidasi yang kuat, dengan potensi redoks 2,07 eV. Proses oksidasi dibagi menjadi oksidasi langsung dan oksidasi tidak langsung.Oksidasi langsung mengacu pada reaksi antara molekul ozon dan polutan secara langsungOksidasi tidak langsung adalah dekomposisi ozon untuk menghasilkan radikal hidroksil, yang kemudian bereaksi dengan polutan.
Dalam sistem oksidasi katalitik ozon, penambahan katalis sangat meningkatkan proses ini.Langkah pertama adalah bahwa ozon larut ke fase cair, diserap dan diaktifkan oleh katalis, dan menghasilkan radikal hidroksil; Langkah kedua adalah katalis untuk menyerap polutan organik ke permukaan, membentuk chelat permukaan;Langkah ketiga adalah reaksi oksidasi antara radikal hidroksil dan chelat permukaan, yang merusak polutan organik.
Sebagai contoh, ketika air limbah yang mengandung senyawa organik diolah, ozon menghasilkan sejumlah besar radikal hidroksil di bawah tindakan katalis.menyerang molekul organik dan mengoksidasi dan membongkar senyawa organik besar menjadi molekul kecil, bahkan langsung mengoksidasi mereka menjadi karbon dioksida dan air.
4, Efektivitas penggunaan oksidant katalis ozon
1Meningkatkan biodegradabilitas air limbah: Untuk senyawa organik yang sulit terurai, oksidant katalitik ozon dapat memecah beberapa molekul siklik atau rantai panjangnya menjadi molekul kecil,membuat perawatan biokimia selanjutnya lebih nyamanMisalnya, dalam pengolahan air limbah pencetakan dan pewarnaan,Makromolekul pewarna yang awalnya sulit terurai menjadi mudah terurai oleh mikroorganisme setelah oksidasi katalitik ozon, sangat meningkatkan biodegradabilitas mereka.
2Mengurangi konsentrasi polutan: Hal ini dapat langsung mengoksidasi bahan organik mudah terurai menjadi karbon dioksida dan air,efektif mengurangi indikator seperti permintaan oksigen kimia (COD) dan total karbon organik (TOC) di air limbahData menunjukkan bahwa ketika mengobati beberapa air limbah industri, penggunaan oksidant katalis ozon dapat mencapai tingkat penghapusan COD lebih dari 60%.
3. dekolorisasi dan deodorisasi: Ini juga efektif untuk air limbah dengan warna dan bau.Warnanya dan baunya meningkat secara signifikan.
5, Arah pengembangan masa depan oksidant katalis ozon
1. Mengembangkan katalis berkinerja tinggi: Di masa depan, upaya akan dilakukan untuk meningkatkan aktivitas katalis, stabilitas, dan selektivitas.dengan menggunakan nanoteknologi untuk mempersiapkan katalis skala nano, meningkatkan luas permukaan spesifik dan meningkatkan aktivitas katalitik; atau mengembangkan katalis komposit yang menggabungkan beberapa bahan aktif bersama untuk mencapai efek sinergis.
2. Memperluas bidang aplikasi: Selain pengolahan air limbah, juga akan ada lebih banyak eksplorasi di bidang-bidang seperti pemurnian air minum dan pemurnian udara.Penghapusan pencemar organik dari air minum dan pemurnian udara yang terkontaminasi dengan ozon.
3. Dikombinasikan dengan teknologi lain: Dikombinasikan dengan teknologi pengolahan biologis, teknologi pemisahan membran, dll untuk meningkatkan efisiensi perawatan dan mengurangi biaya.Kombinasi oksidasi katalitik ozon dan filter bergas biologis (BAF) dapat terlebih dahulu menggunakan oksidasi katalitik ozon untuk membongkar zat organik yang keras kepala, dan kemudian menggunakan BAF untuk perawatan biologis, yang dapat mencapai efek pemurnian air yang lebih baik.
