臭氧催化氧化工艺介绍---臭氧催化氧化的种类

臭氧催化氧化工艺介绍---臭氧催化氧化的种类

一、均相和非均相反应

有时候厂家喜欢用均相和非均相反应来宣传自家的工艺，没有接触过的人会认为这可能很高大上，但是其实这很简单，所以今天就首先跟大家普及下这两个反应的区别。

（1）均相反应

均相反应是指反应体系中只有一种相的反应过程。翻译过来就是全部反应物都溶解在水中，发生的反应，例如常规芬顿，就是水中的亚铁离子和水中的双氧水发生的反应，就是一类常见的均相反应。

（2）非均相反应

非均相反应是指反应体系中可能存在两种以上相的反应过程。翻译过来就是反应过程中有的物质是液相的，有的物质是固相的，所以反应过程中是液相和固相的物质发生作用产生的反应。例如固体催化剂的光催化反应，污染物是在液相【溶在水中】，固体催化剂不溶于水而悬浮在水中，这就是非均相反应。

均相反应由于发生作用的物质都溶解在液相，所以混合会比较均匀，反应过程会更彻底；而非均相反应，则涉及了两相之间的传质过程，所以反应过程分析起来比较复杂，并且传质效果对反应的影响很大。

二、臭氧反应【注：无催化】

之前的文章也说了，臭氧的反应有直接反应和间接反应，其中直接反应是臭氧本身与污染物的反应；间接反应是指由臭氧产生的自由基与污染物的反应。

最简单的一类臭氧氧化，则是没有催化剂的臭氧氧化，这时主要靠臭氧本身的氧化能力，所以氧化降解有机物的能力有限。

臭氧的氧化性比不上羟基自由基（?OH）这类的强氧化物质。

交流时，我们提出：如果直接用臭氧氧化，不添加任何催化剂，是否能将COD从60mg/L降低到50mg/L。供应商的技术人员直接说，大概率不行。那么实际情况如何呢？

三、均相臭氧催化氧化

均相臭氧催化机理主要分为三种：金属离子与有机物络合后被臭氧氧化降解；金属离子催化臭氧分解为?OH进而氧化降解有机物；废水中OH?与臭氧反应生成?OH。

例如以下为亚铁离子催化臭氧产生?OH的反应过程。

供应商的均相臭氧催化工艺是在臭氧催化塔前置了一个反应器，用于产生一些金属离子进入到臭氧催化塔中。那么，是否可以直接投加液态的催化剂呢？这样前置的这个反应器，是否也可以节省？

 

四、非均相催化氧化

非均相催化剂大致分为：金属氧化物、金属负载于金属氧化物表面、矿物质、碳基质材料、粘土、蜂窝陶瓷等。

非均相臭氧催化剂的研究热点主要集中于金属氧化物和活性组分的载体。

将活性组分负载于某载体表面，一方面可稳定活性组分，另一方面充当吸附介质促进催化剂与污染物的接触。常用的载体包括蜂窝陶瓷、活性氧化铝（γ-Al₂O₃）、二氧化钛（TiO₂）、沸石分子筛、生物炭等。

其中γ-Al₂O₃是应用最广泛的商业化催化剂载体，具有比表面积大、吸附性能强、热稳定性良好、表面显酸性、多孔性等特点。

供应商交流时提到，目前市面上的催化剂良莠不齐，他们考察期间也发现各种价位的催化剂都有，确实很难对催化剂的好坏进行判断。他们用的是氧化铝基的催化剂。

那么我们又如何对他们提供的催化剂进行评估呢？