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钛白废水臭氧催化氧化技术研究

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硫酸法生产钛白粉主要是将硫酸和富钛料进行反应,工艺复杂,生产流程长。生产原料钛渣、钛矿的成分复杂,在部分工序需添加一部分辅料,致使产生的废水、废酸成分复杂。在污水处理过程中,COD、氨氮的去除较难,行业内一直在研究最有效、最快速的去除方法。废水深度处理中应用较多的高级氧化工艺主要有电化学氧化、次氯酸钠等强氧化剂氧化以及臭氧催化氧化等技术。本文研究了采用臭氧催化氧化方式处理废水的效果。

1 臭氧及催化氧化方式

1. 1 臭氧的性质

臭氧是一种氧化性极强的不稳定性气体,一般情况通过制氧单元现场制备,臭氧是氧气的同素异形体,含3个氧原子,呈SP2杂化轨道,成离域π键,形状为V形,极性分子。臭氧在常温常压下为淡蓝色气体,水的溶解度为9. 2mLO;/L.臭氧具有很的氧化性,氧化还原电位为2. 07V,单质中仅低于F2(3. 06V).

1. 2 臭氧催化氧化的方式

在废水深度处理中应用较多的高级氧化工艺主要有电化学氧化、次氯氧化以及臭氧催化氧化等技术,考虑到现有工艺中次氯氧化工艺的效果不理想以及由于废水中的COD主要由无机盐贡献,对电极板的腐蚀影响较大,电化学氧化不适用,因此本方案选择臭氧催化氧化工艺处理该废水。

1. 3 臭氧催化氧化的主要优点

在催化剂作用下,产生强氧化剂-羟基自由基OH·(E.=2. 8V),其电位高、无选择性、反应能力强,速度快(远高于臭氧氧化反应速率),可引发链反应,反应速率是臭氧氧化的100~1000倍。催化氧化塔采用溶气式布气方式,增加了臭氧在水中的溶解度,臭氧利用率高,难降解有机物经臭氧催化氧化后,转化为CO2、H20、小分子有机物,有利于后续好氧生物处理"。采用氧化塔逆向接触,增大接触比表面积、孔隙率,提供活性吸附位,生成活性、低活化能的中间络合物[21,提高氧化反应效率。氧化塔中设有填料层,以稀有金属氧化物为催化剂,氧化活性高、磨损少、无二次污染。

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