臭氧催化氧化技術及污水處理應用

非均相臭氧催化氧化催化劑

科力邇采用多種過渡金屬氧化物為催化組分，通過大量實驗及工程驗證，優化各組分配比，開發出具有高適應性和催化活性的催化劑；采用多段精準溫控燒結技術，優點如下：

• 催化性能強、穩定性好、壽命長、有效減少使用過程中的流失率，防止二次污染；

• 采用特殊造孔技術，形成高比表面積采用原子沉積技術對催化劑進行改性。

• 催化劑載體具有超親水性，催化劑不易污染、結垢和堵塞，可長周期運行。

• 催化劑可有效降低反應活化能，從而達到深度氧化，最大限度地去除有機污染物的目的。

• 可加速臭氧在水中的自分解，增加水中產生的·OH濃度，從而提高臭氧氧化效果以及臭氧利用率，氧化效率比單純臭氧氧化提高2～5倍。

非均相催化劑

該復合催化劑的表征如下表所示。

水力空化技術

常規臭氧氧化工藝的布氣方式為曝氣盤曝氣臭氧與廢水在反應器底部混合發生反應殘余的臭氧從頂部排放經尾氣破壞后排放，出水由接觸池上部溢流排放。臭氧直接氧化為主分解產生的·OH的能力較弱，對復雜的有機污染物降解速率較慢且氧化不徹底，通常需要投加過量臭氧使得工藝運行成本增加。

科力邇的專利技術將水力空化和臭氧氧化工藝相結合，利用高速湍流的液體增加了臭氧與污染物的接觸機會，減小傳質壁壘，使臭氧利用率提高；同時臭氧氣體為空化泡的形成提供了更多的核，空化效果提高；在空化產生的高溫、高壓、高揣流的極端條件下臭氧分解產生更多的活性物質，組合工藝的氧化能 力顯著提高。

微納米氣泡技術

一般定義其為直徑<100 μm 的微米氣泡與<1 μm 的納米氣泡，微納米氣泡可在溶液內做布朗運動，氣泡會在液體界面內膨脹爆破或持久留存具有瞬時沖力，具有更高的傳質效率。 氣泡半徑越小，比表面積越大且氣體溶解得越快，傳質效率高。自身加壓溶解可以增強氣液間物質轉移能力，因此微納米在水中的氣體含量達到過飽和后繼續氣體輸送過程并保持高效的質量轉移效率。

微納米氣泡工作效果圖

科力邇充分發掘微納米氣泡的優勢，研發出一套以國外進口多相流動泵和專有微氣泡發生技術微核心的微氣泡生成系統；該系統產生的微氣泡在水中停留時間長，降低了液體中的氣體擴散。有學者利用電子自旋共振光譜驗證，由于氣液界面收縮時周圍離子大量聚集，離子濃度顯著升高，同時氣泡坍縮時引起溫度驟升，劇烈變化激發產生自由基。

CDOF臭氧催化氧化氣浮一體化裝置

CDOF(Cyclonic Dissolved Ozone Flotation unit)創造性地將臭氧高級氧化技術、旋流技術和溶氣氣浮技術有機結合，實現各種難處理廢水高效綜合去除。多段、多維度、多重臭氧催化氧化反應：加壓催化反應、均相與非均相催化氧化、水力空化催化、微壓催化氧化、旋流流態化反應等過程，效果穩定可靠。

CDOF裝置應用于污水處理案例

綜上所述，科力邇采用多種專利技術結合提升了非均臭氧催化氧化技術，經長期工業驗證，非均相臭氧催化氧化技術在占地面積、投資和運行成本方面均占優，具有更高處理效能，適用于難降解工業廢水的處理。