催化臭氧化技術(shù)通常分為兩種類型:借助溶液中的金屬離子對固態(tài)金屬、金屬氧化物等物質(zhì)進(jìn)行均相催化臭氧化, 或是金屬氧化物的非均相催化臭氧化。催化臭氧化技術(shù)在應(yīng)用過程中可以將臭氧中的強(qiáng)氧化性和強(qiáng)化劑的自身吸附性與催化性實(shí)現(xiàn)有效融合, 這對于漓源環(huán)保在工業(yè)污水處理中問題的解決將起到顯著幫助。

所謂非均相催化劑指的主要是固態(tài)金屬、金屬氧化物等。非均相催化劑催化臭氧化技術(shù)在這項(xiàng)工作中會發(fā)揮三種作用:第一就是對有機(jī)物的吸附作用, 針對一些吸附容量較大的催化劑, 在水和催化劑接觸的過程中, 水中的有機(jī)物會被吸附于催化物表面, 終形成更具親和性的蟄合物, 這對于臭氧氧化的高效性有著極大幫助作用。第二是對臭氧分子進(jìn)行催化活化。在這類催化劑中往往具備較強(qiáng)的活性, 可以實(shí)現(xiàn)對活化臭氧分子的有效催化, 在此種背景下, 分解后產(chǎn)生的烴基自由基也將產(chǎn)生高氧化性, 這對于臭氧氧化效率的提升也有著重要影響。第三是活化協(xié)同作用和吸附作用。一般情況下, 此種催化劑不僅能對水中污染物進(jìn)行有效吸附, 還能實(shí)現(xiàn)對臭氧分子的活化影響, 在產(chǎn)生高氧化的自由基的過程中, 獲取更為顯著的催化臭氧化效果。

(一) 金屬氧化物的催化劑

二氧化鈦?zhàn)鳛橐豁?xiàng)重要的光催化劑, 目前被廣泛應(yīng)用在光催化氧化過程中。將二氧化鈦粉末作為催化劑, 可以實(shí)現(xiàn)對非均相催化臭氧化和單獨(dú)臭氧化的研究, 發(fā)現(xiàn)在對草酸進(jìn)行去除的過程中, 非均相催化臭氧化的優(yōu)勢更為顯著。因?yàn)閷⒍趸伖腆w催化劑融入到反應(yīng)體系中, 溶液中將會產(chǎn)生更多·OH, 這對于水處理效果的提升也將起到有效幫助。

(二) 負(fù)載于載體上的催化劑

一些研究人員會將Cu、Al2O3作為催化劑負(fù)載于蜂窩柱上, 通過實(shí)驗(yàn)對催化臭氧化和單獨(dú)臭氧化對甲草胺的去除結(jié)果分析發(fā)現(xiàn), 催化臭氧化可以在工作中實(shí)現(xiàn)對臭氧分解效率的提升, 由于實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生了大量·OH, 因此和單獨(dú)臭氧化技術(shù)相比, 這種方式可以實(shí)現(xiàn)對甲草胺去除率的全面提升。

(三) 其他形式的催化劑

除了上文研究的非均相催化劑金屬或非金屬氧化物問題, 針對其他形式催化劑的研究也有很多。一些研究人員對活性炭催化臭氧化問題也展開了研究, 意在實(shí)現(xiàn)對水中腐殖酸物質(zhì)的去除。研究結(jié)果表明, 活性炭催化臭氧化和臭氧氧化都可以實(shí)現(xiàn)對水中腐殖酸問題的去除, 并且催化臭氧化的效果更為顯著。還有一些研究針對活性炭催化臭氧化對SDBS的去除效果進(jìn)行了研究, 結(jié)果發(fā)現(xiàn), 活性炭催化臭氧化過程中會產(chǎn)生大量·OH, 這對于水中SDBS物質(zhì)的去除和降解較為顯著。

基于非均相催化劑涵蓋了較多種類, 容易在工作中獲取, 材料來源也更為廣泛, 所以在當(dāng)前水處理發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用, 此外, 由于這項(xiàng)技術(shù)不會產(chǎn)生催化劑的二次污染問題,因此越來越受到了群眾關(guān)注, 但是整體對催化劑的使用效率仍然有待提升。

非均相催化劑材料來源更為廣泛, 對于實(shí)驗(yàn)工作中的各項(xiàng)條件也能更有效的進(jìn)行控制。針對催化臭氧化技術(shù)來說, 不僅能對難降解的污染物進(jìn)行去除, 還可以在水處理環(huán)節(jié)中, 降低和控制有機(jī)物含量。所以在今后水處理工作中, 更要加強(qiáng)對非均相催化劑優(yōu)勢, 降低技術(shù)中的缺點(diǎn), 只有這樣才能更準(zhǔn)確的掌握今后工作方向, 實(shí)現(xiàn)對污水處理技術(shù)的全面提升。

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