През последните години, поради бързото развитие на индустриализацията, количеството на отпадъчните води, изхвърляни от промишлените предприятия, се е увеличило драстично и проблемът със замърсяването на околната среда, причинен от това, става все по-сериозен. В отпадъчните води, зауствани от промишленото производство, концентрацията на органични отпадъчни води е висока, съставът е сложен и има характеристиките да се разграждат трудно и да съдържат токсични вещества.
Следователно традиционната технология за пречистване на отпадъчни води вече не може да отговори на настоящите изисквания за пречистване на отпадъчни води, така че се превърна в основен приоритет ефективното пречистване на такива промишлени отпадъчни води. Понастоящем усъвършенстваните усъвършенствани методи за окисляване имат добри ефекти на третиране, бърза скорост на реакция, ниска вероятност от вторично замърсяване и широк диапазон на приложение. Поради това тази технология постепенно се прилага към различни процеси за пречистване на промишлени отпадъчни води.
Сред тях технологията за озоново окисление се превърна в настоящ масов процес със своите уникални предимства. Озонът има силни окислителни свойства и може ефективно да разгражда и минерализира различни органични замърсители и да ги превръща в безвредни малки молекули. Има бърза реакция, добра селективност и няма да доведе до вторично замърсяване по време на процеса на обработка, което е екологично чисто. Независимо дали при дълбокото третиране на питейната вода, отстраняването на следи от органични замърсители и прекурсорите на страничните продукти на дезинфекцията във водата, или при третирането на промишлени отпадъчни води, разграждането на органични замърсители с висока концентрация и трудни за разграждане, озоновото окисление е показало отлични резултати изпълнение.
Озоново окисление и катализа
Окислението на озон може да бъде разделено на две категории според различните химични реакции между замърсителите и озона. Единият е да се използва озон за директна реакция с органични съединения, обикновено наричана директна озонова реакция; другото е, че озонът първо се разлага, за да образува хидроксилни радикали, а след това хидроксилните радикали и органичните продукти претърпяват директни химични реакции, обикновено наричани индиректни химични реакции на озонови генератори.
При практически приложения директните реакции с озон обикновено разрушават двойните връзки на органичната материя и превръщат голямата молекулярна органична материя в малки молекули, но общата степен на окисление не е висока и органичната материя, разделена на малки молекули, има по-голяма биоразградимост.
Директното озоново окисление се дължи на силната му селективност, бавната скорост на химичната реакция и трудностите при цялостно пречистване на замърсители, но може да пречисти предварително промишлени отпадъчни води, за да подобри съотношението B/C на отпадъчните води.
Основният принцип на химическата реакция на индиректно третиране на озона е: озонът първо се разтваря във водата, за да образува хидроксилни радикали (OH), а след това хидроксилните радикали деоксидират органичната материя. Този метод обикновено няма химическа селективност, но поради своите предимства като бърза скорост на реакция, висока степен на окисление и добра ефективност на пречистване на отпадъчни води, той е широко използван при дълбоко пречистване на отпадъчни води.
При индиректната химическа реакция на третиране с озон, озонът образува хидроксилни радикали във вода главно по два начина:
① При алкални условия озонът бързо се разтваря, за да образува хидроксилни радикали, а под въздействието на ултравиолетова светлина озонът образува хидроксилни радикали;
② Под въздействието на различни метални катализатори озонът образува хидроксилни радикали.
Екипът на Jieyao Technology проведе изследване на хетерогенни катализатори, използвайки висококачествен активен въглен и активен алуминиев оксид като носители, зареждайки композитни метални каталитични компоненти и точно регулирайки структурата и производителността на катализатора чрез съвместно импрегниране на много метали и координационно химическо действие, решавайки проблема проблеми с ниска каталитична активност, лоша структурна стабилност и лесно отделяне на активните съставки в традиционни катализатори и значително подобряване на широкия спектър и ефект на приложение.
Озоновото окисление може също да се комбинира с други технологии за биологично окисление, които могат не само да подобрят степента на биологично окисление и ефекта в процеса на пречистване на отпадъчни води, но също така да решат проблема с бързото разграждане на органичните замърсители чрез просто използване на озоново окисление.
Синергично окисление озон-водороден пероксид
Основният принцип е да се използва каталитичният ефект на озона и водородния пероксид за образуване на дихидроксилни радикали. Този метод има предимството, че не е необходимо да се справяте с примеси. В практическите приложения този метод е приложен за първи път към работни сцени с големи водни среди, като процеси на водоснабдяване, и в момента постепенно се прилага за третиране на промишлени отпадъчни води с висока концентрация.
Цялостната технология на озон-активиран въглен може да подобри ефективността на окисляването на озон. В същото време, при изграждането и употребата, времето за еднократно използване на активния въглен също може да бъде увеличено и разходите за инвестиране и експлоатация на оборудване могат да бъдат намалени. По същия начин методите на озоново и ултравиолетово съвместно окисляване са по-ефективни при третиране на сложни вещества, органични вещества с високо съдържание на кислород и други хлорирани органични вещества в автомобилните изгорели газове.
В инженерните приложения една компания използва ултразвуково озоново окисление за третиране на промишлени отпадъчни води от поливинил алкохол (PVA) и използва мембранно контактно озоново окисление и ултрафилтрационна технология за третиране на промишлени отпадъчни води от печат и боядисване и вторични биохимични отпадъчни води. Резултатите показват, че комбинацията от озоново окисление и други технологични процеси е с ниска консумация на енергия и висока ефективност и има големи предимства при дълбокото третиране на промишлени отпадъчни води;
Понастоящем технологията за синергично окисление, свързана с озон, е в етап на изследване. Тази технология се използва главно за обезвреждане на отпадъци с ниска интензивност, трудни за разграждане и относително прости промишлени отпадъчни води. Въпреки това тази технология все още има широки перспективи за приложение в областта на пречистването на отпадъчни води.