工艺我来说系列之“吐槽”臭氧催化氧化

工艺我来说系列之“吐槽”臭氧催化氧化

 

工艺”我来说！

2025年，作为“十四五”收官之年，污水处理厂的提标改造市场将迎来爆发式增长。环境保护要求的不断提高，污水排放标准日益严格，传统的污水处理工艺已难以满足新的环保需求，污水提标改造成为当前水环境治理的重要课题。

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。

“吐槽”臭氧催化氧化技术

1、效果不稳定。目前市场部分厂家臭氧催化剂在使用初期效果很好，一般在2-3个月后就基本失效了，原因在于生产工艺和催化剂的组分流失。从实用角度出发，当前臭氧催化剂主要聚焦于非均相催化剂，其中氧化铝基、硅铝基催化剂应用较为广泛。

2、工业应用存在问题。不同水质的成分和性质差异大，目前缺少广谱适用的催化剂，在高盐度、高硬度等复杂水质条件下，催化剂的性能难以发挥，如处理高盐废水时，羟基自由基易与氯离子反应，导致整体反应速率大幅降低.

3、学术研究现状。当前学术研究大多针对单一目标污染物，在纯水体系下研究催化剂的去除效能和降解机理。用于实际废水处理的试验研究基本为小试，工程效果无法保障。

4、设备易损。臭氧具有强氧化性，会腐蚀设备和催化剂载体，缩短设备使用寿命，增加维护成本，如臭氧催化氧化塔的内衬防腐层易被破坏，导致塔身锈蚀.

5、运行成本高。

臭氧产生能耗高：臭氧的产生需要消耗大量的电能，目前常用的臭氧发生器，如电晕放电法臭氧发生器，其电能转化效率有限，一般在10%-30%左右，大量的电能被浪费，导致运行成本较高。而且高浓度臭氧的制备还存在一定的安全风险，容易引发爆炸等安全事故。

 

技术优化

1、臭氧催化剂的材料改进

杰尧科技团队优选γ-Al2O3型载体，其具有表面显酸性、比表面积大、吸附性能强、热稳定性良好、多孔性等特点。因为载体性能稳定，催化剂中的活性组分不易被气体和液体冲走，并且不易碎，适合多次反复利用，具有长期的经济效益。

优选的金属组分不仅在链反应机理充当·OH引发剂，而且还充当有机物的吸附位点，以加速传质过程。将负载金属与载体有机结合，增加了物理强度，减少了催化剂在气/液摩擦和颗粒碰撞的过程而磨损和脱落，最大程度地保持了结构完整性。

 

2、工艺流程及设备改进

鉴于现有技术中存在不足之处，杰尧科技及其团队通过大量工程应用和深入研究工作，优化了传统氧化塔的形式，推出了新型臭氧催化氧化装置，极大降低了电耗、不产生二次污泥、极大的提高了氧化效率，使系统长期稳定高效运行。

通过氧气源臭氧发生装置产生高浓度臭氧，臭氧由微纳米气泡泵的进口端融入到污水中，形成臭氧水，臭氧水通过稳定罐时将臭氧释放为纳米级小气泡，稳定罐保证罐内1min的停留时间；臭氧气泡水进入氧化塔后气泡上升并迅速被催化剂反应，臭氧分解为氧气排出；

氧化塔内填装硅铝基臭氧催化剂，填充率50%，空塔停留时间约1h，该高级氧化技术对COD的去除效果稳定、效率高、能耗低且不产生二次污染。