Nel grande palcoscenico del trattamento delle acque reflue, gli ossidanti catalitici dell'ozono sono un "attore stellare".e in quale direzione si svilupperà in futuro.
1, Classificazione degli ossidanti catalizzati dell'ozono
In parole povere, gli ossidanti catalitici dell'ozono possono essere suddivisi in due categorie: catalizzatori omogenei e catalizzatori eterogenei.
Parliamo prima dei catalizzatori omogenei, che utilizzano principalmente l'effetto catalitico degli ioni metallici in soluzione, come gli ioni di manganese, ioni di ferro, ioni di cobalto, ecc.Questi ioni metallici possono accelerare la decomposizione dell' ozono e produrre radicali idrossilici con forti proprietà ossidantiMa ha un grosso problema, che è la difficoltà di recupero degli ioni metallici, che ne limita la promozione e l'uso su larga scala.
I catalizzatori eterogenei sono composti principalmente da metalli solidi, ossidi metallici o metalli o ossidi metallici supportati su un vettore.biossido di manganese, ecc.; i materiali di tipo carico come il rame e il titanio vengono caricati su vettori come l'alumina e il biossido di titanio.con meno inquinamento secondario e un processo di trattamento semplice, quindi sono ampiamente utilizzati in ingegneria al giorno d'oggi.
2, Componenti degli ossidanti catalizzati dell'ozono
Anche la composizione dei diversi tipi di ossidanti catalizzati dell'ozono varia.Il carbone attivo ha una forte capacità di assorbimento, ma ha anche una certa capacità catalitica; l'ossido di alluminio ha una buona stabilità e una elevata resistenza meccanica;Il biossido di titanio ha mostrato buone prestazioni sia nell'ossidazione fotocatalistica che nell'ossidazione catalitica dell'ozonoGli ingredienti attivi sono generalmente metalli di transizione e loro ossidi, quali rame, manganese, cobalto, ferro, ecc.Questi metalli e i loro ossidi possono catalizzare efficacemente la decomposizione dell'ozono e migliorare l'efficienza dell'ossidazione.
3Principio di reazione dell'ossidazione catalitica dell'ozono
L'ozono stesso ha forti proprietà ossidanti, con un potenziale redox di 2,07 eV. Il suo processo di ossidazione è diviso in ossidazione diretta e ossidazione indiretta.L'ossidazione diretta si riferisce alla reazione tra le molecole di ozono e gli inquinantiL'ossidazione indiretta è la decomposizione dell'ozono per produrre radicali idrossilici che reagiscono con gli inquinanti.
Nel sistema di ossidazione catalitica dell'ozono, l'aggiunta di catalizzatore migliora notevolmente questo processo.il primo passo è che l' ozono si dissolve nella fase liquida, viene assorbito e attivato dal catalizzatore e genera radicali idrossilici; la seconda fase consiste nel catalizzatore ad assorbire gli inquinanti organici sulla superficie, formando chelati superficiali;Il terzo passo è la reazione di ossidazione tra radicali idrossilici e chelati superficiali, che degrada gli inquinanti organici.
Per esempio, quando si trattano le acque reflue contenenti composti organici, l'ozono genera un gran numero di radicali idrossilici sotto l'azione di catalizzatori.attaccare le molecole organiche e ossidare e decomporre i grandi composti organici in piccole molecole, addirittura li ossida direttamente in anidride carbonica e acqua.
4, L'efficacia dell'uso di ossidanti catalizzati dell'ozono
1- Migliorare la biodegradabilità delle acque reflue: per i composti organici difficili da degradare, gli ossidanti catalitici dell'ozono possono rompere alcune delle loro molecole cicliche o a catena lunga in piccole molecole,rendendo più conveniente il successivo trattamento biochimicoPer esempio, nel trattamento delle acque reflue di stampa e tintura,le macromolecole di colorante che in origine erano difficili da degradare diventano facilmente decomposte dai microrganismi dopo l'ossidazione catalitica dell'ozono, migliorando notevolmente la loro biodegradabilità.
2Riduce la concentrazione di inquinanti: può ossidare direttamente la materia organica facilmente degradabile in anidride carbonica e acqua,riduzione efficace di indicatori quali la domanda di ossigeno chimico (COD) e il carbonio organico totale (TOC) nelle acque reflueI dati mostrano che, nel trattamento di alcune acque reflue industriali, l'uso di ossidanti catalizzatici dell'ozono può raggiungere tassi di rimozione di COD superiori al 60%.
3. decolorazione e deodorazione: è efficace anche per le acque reflue con colore e odore.il colore e l'odore migliorano significativamente.
5La futura direzione di sviluppo degli ossidanti catalitici dell' ozono
1. Sviluppo di catalizzatori ad alte prestazioni: in futuro, saranno compiuti sforzi per migliorare l'attività, la stabilità e la selettività dei catalizzatori.utilizzando la nanotecnologia per preparare catalizzatori su scala nanometrica, aumentando la superficie specifica e migliorando l'attività catalitica; o sviluppare catalizzatori compositi che combinano più principi attivi per ottenere effetti sinergici.
2- ampliare le aree di applicazione: oltre al trattamento delle acque reflue, ci sarà anche una maggiore esplorazione in settori quali la depurazione dell'acqua potabile e la depurazione dell'aria.rimozione delle tracce di inquinanti organici dall'acqua potabile e depurazione dell'aria contaminata da ozono.
3. Combinato con altre tecnologie: combinato con la tecnologia di trattamento biologico, la tecnologia di separazione della membrana, ecc., per migliorare ulteriormente l'efficienza del trattamento e ridurre i costi.la combinazione di ossidazione catalitica dell'ozono e filtro biologico gassato (BAF) può prima utilizzare l'ossidazione catalitica dell'ozono per decomporre la materia organica recalcitrante, e quindi utilizzare il BAF per il trattamento biologico, che può ottenere un migliore effetto di depurazione dell'acqua.
