1、AOP技術在制藥廢水處理中的應用

高級氧化技術中電催化氧化技術是當前研究進展較快、工業應用較好的工業污水處理技術之一,其處理方法以電化學基本原理為基礎,在電催化氧化技術的催化劑存在的條件下,利用電極反應及其相關過程,產生電化學氧化還原反應,降解有機污染物。

多維電極電催化反應器則是在二維電極極板間裝填附載有催化物質的粒子群,形成多維(或稱三維)電極結構,在電場作用下,反應器空間處處可產生OH等氧化物質,大大提高了廢水傳質效果和處理效率。采用電催化氧化技術處理制藥廢水的實驗與應用近幾年已成為熱點。

臭氧(O3)氧化電位2.07V,是常用的化學氧化劑中氧化電位較高,氧化能力較強的物質,因此在制藥行業常用臭氧氧化處理廢水中難降解有機物。臭氧雖然可以直接氧化廢水中有機污染物,但單一的臭氧氧化技術有很大的局限性。在處理過程中,O3會優先與反應速率快的污染物進行反應,表現出O3對污染物的去除有選擇性,從而使反應速率低的污染物不能被去除,而OH不存在此類問題,因此O3一般要與其他氧化技術聯用,例如UV/O3、H₂O₂/O3聯用技術。通過聯用協同作用,促進O3分解生成OH,使O3對有機污染物降解率顯著提高。

2、多維電催化+臭氧組合處理技術的研發進展

多維電催化+O3組合工藝是一種更為有效的聯用協同處理技術。其用于處理制藥廢水的工藝流程如下:

該工藝中,前處理段針對制藥廢水的特點,對原水進行沉砂、除油、調pH等處理,使之達到電催化處理器進水的基本要求。生化處理段可以是A/O、A2/O等各種形式的厭氧、好氧工藝組合。預處理段主工藝為二級高級氧化反應協同與組合,多維電催化反應器和臭氧催化氧化反應塔均為自己研制的產品。

多維電催化反應器陽極是表面負載有Sn-Sb-Ir-Ta固熔體復合氧化物催化劑的DSA陽極,粒子群電極是負載有Sn-Sb-Mn等多種催化物質的陶瓷粒子,在電場的作用下,系統可產生大量的羥基自由基(OH)等多種氧化物質。廢水在反應器內發生直接電化學過程和間接電化學過程,實現有機污染物的氧化分解。電催化反應器的底部曝入少量臭氧,可有效提高反應效率。

臭氧催化氧化反應塔內裝填γ-Al₂O3粒子,粒子作為載體,其表面附載有Mn、Cu、V等多種過渡金屬氧化物催化劑,臭氧從反應器底部和廢水一同進入反應塔,構成多相催化氧化反應系統。系統中催化劑是不流失的,臭氧在催化劑作用下可轉化為OH,通過OH的氧化和O3的直接氧化高效分解有機物。

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