高效催化氧化反应装置 当前位置:首页环保中心
 

一. 概述

    随着医药、化工、染料等行业的发展,高浓度难降解废水越来越多,与此同时随着生活水平的提高,环保意识增强,人们对难降解的有机物在环境中的迁移、变化越来越关注,然而高浓度难降解的有机物的处理是废水处理的一个难点,难以用常规工艺(如混凝、生化法)处理,这是因为一是此类废水浓度高,CODCR一般为数万mg/L,高的甚至多达十多万mg/L以上;二是其中所含的污染物主要是芳烃化合物,BOD/COD很低,一般在0.2以下,难以生物降解;三是污染物毒性大许多物质被列入环境污染新名单,如苯胺、硝基笨等;四是无机盐含量高,达数万甚至十多万以上。因此开发高难度难降解有机废水的有效处理技术迫在眉睫。利用化学氧化的方法处理高浓度难降解有机废水是目前最有效的方法之一。

二、原理

    高效催化氧化的原理就是在催化剂的存在的条件下,利用氧化剂在常温常压下催化氧化废水中的污染物,或直接氧化有机污染物,将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物,提高废水的可生化性,较好的去除有机污染物。在降解COD的过程中打断有机物分子中的双色发色团,如偶氮基、硝基、硫化羟基、碳亚胺基等,达到脱色目的,同时有效的提高BOD/COD的值,使之易于生化降解。这样,催化氧化反应在高浓度、高毒性、高含盐量废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。三、设备概述当前催化氧化工艺已在高浓度废水领域中广泛使用,但由于传统催化氧化工艺(如:高温高压催化氧化、临界点催化氧化等)处理费用过高,操作工艺复杂,而且高浓度有机废水中有机物种类多种多样,催化剂种类繁多,因此针对不同类型的有机废水选择合理的催化氧化工艺是成功处理废水的关键所在。我公司技术人员经过多年的研究、实践,针对各种医药工业废水、染料化工废水、精细化工废水等高难度废水中不同的有机物成分不同,开发了多种催化氧化工艺,对此类精细化工废水废水进行分别对待处理并取得了良好的效果。当前我公司主要使用以下催化氧化工艺

2、1 催化氧化-I型

    催化氧化-I型属于非均相催化氧化工艺系列中的多相催化氧化工艺,我们针对均相催化氧化中催化剂流失,所造成的经济损失以及对环境的二次污染。我们选用非均相催化剂,即固化催化剂。我们选用活性碳作为主催化活性组分和辅助组分的载体来生产多相催化材料同时还应用催化材料隧道反应体系来解决催化材料的失效(理论寿命20年)。主催化活性组分主要是适量的Pt等稀贵金属,辅助组分则是过渡金属的氧化物和盐类。在此基础上的多相催化材料可避免普通单一组分催化材料在使用中催化反应选择范围狭窄的弱点。基于水化学的理论,当多相催化材料配合还原性较强的三价铁使用时可以产生一个OH羟基自由基的链式反应,而OH羟基自由基可进行有机物的无选择氧化,最终将有机污染物矿化成二氧化碳和水。此工艺的核心是多相催化材料的制备,而其外围是设计合理的反应器,针对不同废水性质需要使用不同结构的反应器。催化氧化反应器中的氧化剂选用廉价的空气作为主要的氧化剂,反应过程中再本公司特制的复合氧化剂可以加快OH羟基自由基的生成,和对有机物的氧化。此工艺对大部分有机污染物的降解有效,效果非常好的有印染废水和制药废水以及相关的颜料,染料和化学中间体。从经济的角度出发,在设计中此工艺可以作为有效的预处理方法,经过该工艺后废水的性状会发生很大的变化,最明显的是B/C提高,废水的可生化性加强。

2、2 催化氧化-II型

    微催化氧化-I型属于电解催化流化床工艺,原理是使用两种能相互构成极相相反的两种基质,在固态或液态的相应催化剂的作用下,有效的破坏发色基团和助色基团或形成有效的中间体,现有研究表明在析氧电位区金属氧化物电极表面可以形成2种含有活性氧的金属氧化物。一种是吸附氢氧自由基的金属氧化物,另一种是高价态的金属氧化物。当溶液中存在有机物时,设备会通过电解产生强氧化性物质(OH·或OH·2等)破坏有机污染物,如在设备中加入Ti、Pt等物质效果将进一步提高。最终通过系列反应,将环状有机物链化,长链分子短化最终达到矿化。有效的降低COD值,并且是理想的脱色装置。特别适用于染料、颜料等含有高色度的高浓度废水的前处理。