Dans le grand domaine du traitement des eaux usées, les oxydants catalytiques de l'ozone sont un "acteur vedette".et quelle direction il prendra à l'avenir..
1, Classification des oxydants catalytiques de l'ozone
En termes simples, les oxydants catalytiques de l'ozone peuvent être divisés en deux catégories: les catalyseurs homogènes et les catalyseurs hétérogènes.
Parlons d'abord des catalyseurs homogènes. Ils utilisent principalement l'effet catalytique des ions métalliques en solution, tels que les ions manganèse, ions fer, ions cobalt, etc.Ces ions métalliques peuvent accélérer la décomposition de l'ozone et produire des radicaux hydroxyle aux propriétés oxydantes fortes.Mais il a un gros problème, qui est la difficulté de récupérer les ions métalliques, ce qui limite sa promotion et son utilisation à grande échelle.
Les catalyseurs hétérogènes sont principalement composés de métaux solides, d'oxydes de métaux ou de métaux ou d'oxydes de métaux supportés sur un support.dioxyde de manganèseLes catalyseurs hétérogènes peuvent être facilement séparés de l'eau.avec moins de pollution secondaire et un traitement simple, ils sont donc largement utilisés en génie aujourd'hui.
2, Composants des oxydants catalytiques de l'ozone
La composition des différents types d'oxydants catalytiques de l'ozone varie également.Le charbon actif a non seulement une forte capacité d'adsorption, mais possède également une certaine capacité catalytique; l'oxyde d'aluminium a une bonne stabilité et une résistance mécanique élevée;Le dioxyde de titane a montré de bonnes performances à la fois dans l'oxydation photocatalytique et dans l'oxydation catalytique de l'ozoneLes ingrédients actifs sont généralement des métaux de transition et leurs oxydes, tels que le cuivre, le manganèse, le cobalt, le fer, etc.Ces métaux et leurs oxydes peuvent catalyser efficacement la décomposition de l'ozone et améliorer l'efficacité de l'oxydation.
3Principe de réaction de l'oxydation catalytique de l'ozone
L'ozone lui-même a de fortes propriétés oxydantes, avec un potentiel redox de 2,07 eV. Son processus d'oxydation est divisé en oxydation directe et oxydation indirecte.L'oxydation directe se réfère à la réaction entre les molécules d'ozone et les polluants directementL'oxydation indirecte est la décomposition de l'ozone pour produire des radicaux hydroxyle, qui réagissent ensuite avec des polluants.
Dans le système d'oxydation catalytique de l'ozone, l'ajout de catalyseur améliore considérablement ce processus.la première étape est que l'ozone se dissout dans la phase liquide, est adsorbé et activé par le catalyseur et génère des radicaux hydroxyle; la deuxième étape consiste pour le catalyseur à adsorber les polluants organiques sur la surface, formant des chélates de surface;La troisième étape est la réaction d'oxydation entre les radicaux hydroxyle et les chélates de surface., qui dégrade les polluants organiques.
Par exemple, lors du traitement des eaux usées contenant des composés organiques, l'ozone génère un grand nombre de radicaux hydroxyle sous l'action de catalyseurs.attaquant les molécules organiques et oxydant et décomposant les grands composés organiques en petites molécules, les oxydant même directement en dioxyde de carbone et en eau.
4, L'efficacité de l'utilisation d'oxydants catalytiques de l'ozone
1Améliorer la biodégradabilité des eaux usées: pour les composés organiques difficiles à dégrader, les oxydants catalytiques de l'ozone peuvent briser certaines de leurs molécules cycliques ou à longue chaîne en petites molécules,rendre le traitement biochimique plus pratiquePar exemple, dans le traitement des eaux usées d'impression et de teinture,les macromolécules de colorant qui étaient à l'origine difficiles à dégrader deviennent facilement décomposées par les micro-organismes après l'oxydation catalytique de l'ozone, améliorant considérablement leur biodégradabilité.
2Réduire la concentration de polluants: il peut directement oxyder les matières organiques facilement dégradables en dioxyde de carbone et en eau,réduire efficacement les indicateurs tels que la demande d'oxygène chimique (COD) et le carbone organique total (TOC) dans les eaux uséesLes données montrent que lors du traitement de certaines eaux usées industrielles, l'utilisation d'oxydants catalytiques à l'ozone peut atteindre des taux d'élimination des DCO supérieurs à 60%.
3. décoloration et désodorisation: Il est également efficace pour les eaux usées avec couleur et odeur. Comme le lixiviat des ordures, il est noir et odorant.sa couleur et son odeur sont nettement améliorées.
5, L'orientation future du développement des oxydants catalytiques de l' ozone
1. Développement de catalyseurs à hautes performances: à l'avenir, des efforts seront déployés pour améliorer l'activité, la stabilité et la sélectivité des catalyseurs.en utilisant la nanotechnologie pour préparer des catalyseurs à l'échelle nanométrique, augmenter la surface spécifique et améliorer l'activité catalytique; ou développer des catalyseurs composites qui combinent plusieurs ingrédients actifs pour obtenir des effets synergiques.
2Élargir les domaines d'application: en plus du traitement des eaux usées, il y aura également plus d'exploration dans des domaines tels que la purification de l'eau potable et la purification de l'air.élimination des traces de polluants organiques dans l'eau potable et purification de l'air contaminé par l'ozone.
3. Combiné avec d'autres technologies: Combiné avec la technologie de traitement biologique, la technologie de séparation par membrane, etc., pour améliorer encore l'efficacité du traitement et réduire les coûts.la combinaison de l'oxydation catalytique de l'ozone et du filtre biologique gazeux (BAF) peut d'abord utiliser l'oxydation catalytique de l'ozone pour décomposer la matière organique récalcitrante, puis utiliser le BAF pour le traitement biologique, ce qui peut obtenir un meilleur effet de purification de l'eau.
