臭氧催化氧化工藝：醫藥廢水處理的綠色革命

1. 引言

醫藥工業廢水中含有大量難降解的有機物、重金屬離子及生物毒性物質，對水體環境構成嚴重威脅。若不經有效處理直接排放，將嚴重破壞生態平衡，影響人類健康。以某大型制藥企業為例，其生產過程中產生的廢水COD（化學需氧量）濃度超過6000 mg/L，遠超國家排放標準?？屏冏鳛榄h保科技領域的佼佼者，公司自成立以來，便致力于臭氧催化氧化技術的研發與應用，利用臭氧的強氧化性，在催化劑的作用下，將該類醫藥廢水中的難降解有機物迅速分解為無害物質，同時降低COD、BOD（生物需氧量）等指標，實現廢水的深度凈化，為解決醫藥廢水處理難題提供綠色、高效的解決方案。

2.科力邇核心工藝-CDOF工藝

臭氧旋溶溶氣氣浮工藝CDOF（Cyclonic Dissolved Ozone Flotation Unit）結合了臭氧高級氧化技術、旋流技術和溶氣氣浮技術，是一種創新的污水處理裝置。

該裝置通過臭氧的高級氧化作用，有效去除廢水中的有機物、氨氮、懸浮物及色度等污染物。CDOF裝置采用多重催化氧化技術，包括均相催化和非均相催化。均相催化主要通過加入金屬離子等催化劑提高臭氧分解速率；非均相催化則利用多孔結構的催化劑載體，提高催化劑的穩定性和催化活性。這些催化劑能夠降低反應活化能，加速臭氧在水中的自分解，增加?OH濃度，從而提高氧化效果。旋流技術通過旋流作用增強臭氧與廢水的混合效果；溶氣氣浮技術則利用臭氧的破膠、破乳作用減少氣浮過程中絮凝劑的加入量，提高出水水質，實現高效、綜合的廢水處理效果。

圖.科力邇CDOF裝置圖

在裝置運行時，臭氧通過加壓作用快速溶解并高度分散于污水中，反應速率大幅提升，相比傳統技術反應時間大幅縮短，占地面積僅為傳統技術的三分之一甚至更小，同時采用多重催化氧化技術，臭氧利用率可達到99%以上?？屏兊?a title='CDOF' target='_blank' href='http://www.vjbbqei.cn/product/39-cn.html' class='seolabel'>CDOF裝置采用全自動化密閉帶壓運行，減少了人工操作，運行維護簡單可靠，無臭氧外泄風險，同時處理過程中不產生有害副產品，符合現代工業綠色、低碳、可持續發展的要求。

圖.內蒙古某大型制藥廠廢水中試處理現場圖

3. 獨家專利的非均相臭氧催化劑

CDOF裝置內填充了科力邇自主研發的臭氧催化劑，高效催化性能、長壽命與低流失率、深度氧化能力、加壓催化反應、均相與非均相催化氧化、水力空化催化等多段、多維度、多重催化氧化反應過程相互協同，確保了處理效果的穩定性和可靠性。

通過大量文獻調研與實驗嘗試，科力邇的研發團隊經過無數次的配方調整與工藝優化，主要包括高效活性金屬氧化物、穩定載體材料及特殊助劑。其中，活性金屬氧化物作為催化反應的關鍵，我們選用了具有高催化活性和選擇性的貴金屬與過渡金屬復合物，通過納米技術將其粒徑控制在10納米以下，極大地提高了催化劑的比表面積和反應效率。最終成功研制出科力邇自主研發的臭氧催化劑。該催化劑不僅具有優異的催化效能，能夠在較低臭氧濃度下實現高效氧化分解，而且穩定性極佳，能夠長期保持高效催化活性，大大降低了運行成本。在研發過程中，科力邇還建立了完善的催化效能與穩定性測試體系，通過模擬實際廢水處理工況，對催化劑的各項性能指標進行了全面評估。實驗數據顯示，科力邇臭氧催化劑在處理醫藥廢水時，COD去除率可達80%以上，色度去除率接近100%，且催化劑使用壽命長達數年之久，遠超行業平均水平。

圖、科力邇臭氧催化劑圖片

4、臭氧催化氧化工藝在醫藥廢水處理中的應用

以內蒙古某大型制藥企業為例，其生產過程中產生的廢水COD（化學需氧量）濃度高達數千毫克升，遠超國家排放標準。該企業曾嘗試采用傳統生物處理工藝，COD去除率僅為15%左右，處理時間長、去除效率低下，難以達到環保要求。

在此背景下，科力邇利用獨家的CDOF工藝處理醫藥廢水取得了較好的效果，其進出水的對比圖如下圖所示，醫藥廢水原水呈褐色，不僅濃度高，色度大還具有一定的生物毒性，經過科力邇CDOF工藝處理后，在停留時間僅為45 min的條件下，出水澄清透明，COD降至200 mg/L以下，出水懸浮物將至20 mg/L，B/C也從0.1以下提升至0.37。經過連續數月的工業化應用測試，催化劑的活性損失率低于5%，遠低于行業平均水平，確保了長期運行中的處理效果與經濟效益。這一優勢得益于催化劑獨特的表面結構與抗中毒機制，有效抵御了廢水中的雜質與毒物對催化劑活性的負面影響。為該類廢水的處理提供了新的思路。

圖.利用KHC-PC2001處理內蒙古某醫藥廢水