排水処理の大きなステージでは,オゾン触媒酸化物質は"スタープレイヤー"です. 今日,それはどのような神性について話しましょう,その強みは何ですか,未来にどんな方向に発展していくのか.
1オゾン触媒酸化物の分類
単純に言えば,オゾン催化酸化物質は,同性催化剤と異性催化剤の2つのカテゴリーに分けることができます.
溶液中の金属イオンの触媒作用を利用します マンガンイオン,鉄イオン,コバルトイオンなどですこれらの金属イオンは,オゾン分解を加速し,強力な酸化特性を有するヒドロキシル基を生成しますしかし,金属イオンを回収する難しさが大きな問題であり,その広範囲の宣伝と使用を制限しています.
異質性触媒は,主に固体金属,金属酸化物,またはキャリアに支えられた金属または金属酸化物で構成される.一般的な金属酸化物にはアルミニウム酸化物,チタン二酸化物,マンガン二酸化物負荷型材料である銅とチタンはアルミナ酸とチタンのようなキャリアに負荷されます.異質催化剤は水から容易に分離できます.二次汚染が少なく,処理が簡単工学では広く使われています
2オゾン催化酸化剤の成分
異なる種類のオゾン触媒酸化物質の組成も異なる.異質触媒では,一般的に使用されるキャリアには活性炭,アルミニウム,チタン二酸化物等が含まれます.活性炭は 強い吸収能力を持つだけでなくアルミ酸化物には安定性があり,機械的な強度が高い.酸化チタンは光触媒とオゾン触媒の両方で良い性能を示しています活性成分は,一般的に,銅,マンガン,コバルト,鉄など,移行金属とその酸化物である.これらの金属とその酸化物は,オゾン分解を効果的に催化し,酸化効率を向上させることができます..
3オゾン催化酸化の反応原理
オゾン自体には強い酸化特性があり,復酸化電極は2.07eVである.その酸化過程は直接酸化と間接酸化に分かれます.直接酸化とは,オゾン分子と汚染物質の間の直接反応を指します.・ 間接酸化とは,オゾンが分解して,その後汚染物質と反応するヒドロキシル基を生成することです.
オゾン催化酸化システムでは,催化剤を加えることでこのプロセスを大きく強化する.異質催化酸化プロセスは,一般的に3つのステップで構成される:まずオゾンが液体状態に溶けます, 催化剤によって吸収され活性化され,水酸化基を生成する. 第二段階では,催化剤が有機汚染物質を表面に吸収し,表面ケラートを形成する.3つ目のステップは,水酸化基と表面ケラートの間の酸化反応です有機汚染物質を分解する
例えば,有機化合物を含む廃水を処理する際,オゾンは催化剤の作用で大量のヒドロキシル基を生成します.これらの基は"小さな爆弾"のように作用します.有機分子を攻撃し,大きな有機化合物を小分子に酸化し分解する直接二酸化炭素と水に酸化します
4オゾン触媒酸化剤の使用の有効性
1廃水の生物分解性を向上させる: 難解な有機化合物に対して,オゾン催化酸化剤は,それらの周期性または長鎖分子の一部を小さな分子に分解することができる.その後の生化学治療を より便利にします例えば,印刷および染料処理の廃棄水では,原発的に分解するのが難しい染料のマクロ分子は,オゾン催化酸化後に微生物によって簡単に分解されます生物分解性が著しく向上します
2汚染物質濃度を減らす: 簡単に分解できる有機物質を直接酸化して 二酸化炭素と水にすることができます廃水における化学酸素需要 (COD) や有機炭素総量 (TOC) などの指標を効果的に削減するデータによると,一部の産業廃棄水の処理では,オゾン催化酸化剤の使用により,COD除去率は60%以上に達することが示されています.
3. 脱色と脱臭:色と臭いの廃水にも有効です.ゴミから溶解物のように,それは黒く臭いです.オゾン触媒酸化処理の後,色と香りが著しく改善されます.
5オゾン催化酸化剤の将来の開発方向性
1高性能催化剤の開発:将来,催化剤の活性,安定性,選択性を向上させるための努力が行われる.例えば,ナノスケールの触媒を準備するためにナノテクノロジーを用いて特定の表面積を増やし,触媒活性を改善したり,複数の活性成分を組み合わせて共働効果を達成する複合触媒を開発したりします.
2. 応用分野を拡大する: 下水処理に加えて,飲料水浄化や空気浄化などの分野でもより多くの探査が行われる.飲料水から有機汚染物質の痕跡を除去し,オゾン汚染空気を浄化する.
3生物処理技術,膜分離技術などと組み合わせることで,治療効率をさらに向上させ,コストを削減します.オゾン催化酸化と生物学的気化フィルター (BAF) の組み合わせは,まずオゾン催化酸化を使用して,頑固な有機物質を分解することができます.生物処理のためにBAFを使用し,より良い水浄化効果を達成することができます.
