臭氧催化氧化工艺，竟然还能这么玩？

臭氧催化氧化工艺，竟然还能这么玩？

昨天有位水友，和我说他们公司有个项目要用到臭氧催化剂。他们领导找来了一款催化剂，据说效果不错，但晚上和厂家喝酒时，无意间听说催化剂里面有零价铁，而且含量还挺高。他感觉很不理解，零价铁是还原性的，臭氧是氧化性的，这两个属于水火不容啊，一遇到不得干个同归于尽啊，还怎么处理COD？我以前也专门研究过臭氧催化剂，试了大量金属氧化物按照不同配比烧在分子筛上，最后用来实验看效果。但后来发现这个事情太浪费精力，主要是不同种类的水对应有效果的催化剂组分不同，这个型号的催化剂对这个水效果不错，换一个水就完犊子了。这就得要求不断地筛分、配比组分，实在是没意思，毕竟咱又不是专业的催化剂厂家，做着做着就没了兴致，放弃了。但我还真就没有用过单质金属，包括Fe、Cu、Mn、Ni之类的。主要原因是我们的马弗炉只能在空气中烧结，实现不了氮气填充，就算用了单质金属，烧完了也是氧化物;但其实这个事情也不奇怪，想想芬顿或者过硫酸盐体系的原理，说不定对于臭氧也适用呢？芬顿就不多说了，大家都熟悉。但过硫酸盐，例如K?S?O8，都知道它是氧化剂，但如果你单独使用的话，能有那么强的氧化性吗？不用试了，我已经做过了，没有。要想激发它的氧化性，该怎么用呢？很简单，模拟芬顿就行了，只是把H?O?换成K?S?O8，它的氧化效果就不亚于芬顿了。但你肯定不会用这招，副作用太要命，芬顿最起码H?O?反应完后就是H?O了，不会增加盐，后面接生化也能勉强运行。可K?S?O8就不是这么回事儿了，这玩意儿反应到最后就是K?SO4，TDS能番好几番，生化可就费劲了！H?O?行，K?S?O8行，O?能不能行呢？我觉得应该也行，这俩相遇的话应该不是一个简单的氧化还原反应，而是一个复杂的链式反应，产生包括超氧自由基、羟基自由基一类的中间产物，来氧化有机物。具体这个过程是什么样的，我也不知道，毕竟俺只是一个工程师，不是科学家!那位说了：“你说的是FeSO4，人家说的是Fe！”其实这俩一回事儿。我以前就见过一个厂家，他们做的芬顿流化床里面就加了单质铁。这样在以后的运行中，单质铁首先会和酸发生反应，产生Fe? ，然后和双氧水催化反应，生成Fe? 。Fe? 又会和Fe反应，生成Fe? ，Fe? 又会和双氧水反应生成Fe? ......只要Fe还有，那么就是子子孙孙无穷尽矣的局面，根本就不用再外加FeSO4，简直赢麻了！当然，这个过程中，前期系统里面Fe? 肯定不够，后期Fe? 又会过量，其实并不利于系统的连续稳定运行。不过有噱头啊！Fe 臭氧的组合，我估计也是受到了Fe H2O2组合工艺的启发吧。既然说到臭氧催化剂了，咱就多聊聊。我认识一位水友，以前是做催化剂的，现在不干了。一方面是卷的太厉害，没什么赚头。另一方面是现在项目上的异相催化剂总出问题，天天被人找，烦也烦死了。我就给他出了个主意：“你们为什么非得把催化剂组分涂覆在载体上呢，为什么就不能采用活性污泥的模型运行呢？”水友一愣，不明白臭氧怎么采取活性污泥的方式运行。我哈哈一笑，说：“两池两系统啊！”见他还是不明白，我只好更加深入的解释：“把臭氧反应池看做曝气池，臭氧当做空气，催化组分不要载体，直接撒在反应池内，就像活性污泥那样。”“然后在反应池后面设置一个沉淀池，沉淀分离细小的催化剂粉末，沉淀下来的催化剂往回打回流，这不就是污泥回流系统？”水友恍然大悟：“臭氧反应池 沉淀池，臭氧曝气系统 催化剂回流系统，果然是两池两系统！”我点点头，说：“不仅如此，这么做的话由于你的催化剂粉末粒径更小，和水、臭氧气体的接触面积更大，自然反应就更彻底，效率更高。”“还不怕堵，不用担心板结的问题，岂不是一举多得？”水友频频点头，连连称是。“而且还可以根据处理效果及时调整组分配比，或者干脆更换有效成分，而不用花大价钱去买成品催化剂，岂不美哉？”水友哈哈大笑，说：“你是美了，可我们卖催化剂的，要是没有那一颗颗的小球球，那价格更要不上去了，肯定不美啊！”我嘿嘿一笑，说：“这的确是不利于厂家卖高价，真要这么推广开来，基本上真就没人买成品催化剂了，反正原材料就那么多，一点点试呗！”水友心有余悸的说：“幸好我决定退出了，否则大家真都这么搞了，我们更赚不到钱了。”当然，我说的这套模式也并非全无弊端，例如占地就挺愁人，毕竟新增了一个沉淀池，都是成本。但总体上，用我这个丐版的臭氧催化工艺模式，成本势必会更低。