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臭氧產(chǎn)品
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問:催化臭氧工藝,是不是臭氧氣泡越小越好?
 
答:擴散裝置(鈦盤等)的重要作用,就是產(chǎn)生小氣泡,保證臭氧在催化劑填料區(qū)域的停留時間,使其有效分解(產(chǎn)生羥基自由基)。追求臭氧完全分解(99%),并非難事;但工藝追求有效分解、避免不產(chǎn)生自由基的無效分解,主要是熱分解。因此,從發(fā)生器引導至液相,臭氧氣體在管路中停留時間越短越好;特別是氣溫高時,不能因為產(chǎn)生小氣泡而延長氣相停留時間。
催化臭氧工藝,是不是臭氧氣泡越小越好?
同林配圖
 
臭氧的氣泡,也不是越小越好。當氣泡的上升速度小于逆向流廢水的流速時,氣泡直徑再小,意思也就不大了;何況鐵屑基整砌填料呈海綿狀,平均孔徑只有1.0毫米,多變的孔道對臭氧氣泡,既有切割作用,也會使小氣泡碰撞結合變大。因此,氣泡在填料區(qū)自行變化,不完全取決于初始狀態(tài)。 
 
問:催化臭氧工藝,是不是廢水pH值越大越好?
 
答:深度處理工藝采用催化臭氧,就是因為它是清潔工藝,不產(chǎn)泥、不產(chǎn)鹽。就是說,對pH為中性的生化出水直接催化氧化;若調酸堿,就形成與芬頓法一樣的缺陷,優(yōu)勢失去一半。
 
我們研究表明:pH中性時催化臭氧化效果較好,而不是理論上認為的堿性條件。因為實際廢水堿度較高(一般260 – 300mg/L,CaCO3計),存在著碳酸根的平衡;當pH較高時,CO32-比例大于HCO3-,而前者比后者對•OH的猝滅作用更大。當堿度不是很高時(堿度/COD),調低pH值也沒有意義。
 
此外,強酸性(pH<3.7)時,作為催化劑的γ-FeOOH會被溶解,當然在深度處理中不會出現(xiàn)這種情況。 
 
問:鐵基催化劑會不會中毒?
 
答:化學工程中催化劑中毒,指催化劑參與化學反應而失效;比較嚴重的是單質貴重金屬催化劑,如鉑、鈀、鎳等與H2S反應,產(chǎn)生致密硫化物層,從而失去催化作用。
 
深度處理中催化劑失效,只可能有兩種情況:發(fā)生沉淀反應,催化劑被覆蓋;發(fā)生置換反應,催化劑“變性”。
 
廢水中能夠發(fā)生沉淀的陽離子,也只有Ca2 、Mg2 ,在pH不大幅度提高的前提下,不太可能發(fā)生Ca(OH)2、Mg(OH)2沉淀;但氧化過程中不斷產(chǎn)生的CO2,可能會對形成CaCO3沉淀有所貢獻。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)含Ca2 很高的廢水,二年運行后催化劑表面有部分CaCO3覆蓋。
 
γ-FeOOH作為催化劑,在pH中性、臭氧溶液環(huán)境,能夠置換Fe3 的單質金屬或陽離子似乎都不存在;能夠發(fā)生置換的陰離子,似乎也不存在;故催化劑化學變性的可能性很小。
 
剖析長期運行的鐵屑基催化劑失效情況:O3極緩慢地滲透過γ-FeOOH致密層,氧化內部的單質Fe,繼續(xù)生成FeOOH。這個過程,催化效果不會變差,但催化劑機械強度降低,嚴重到一定程度,發(fā)生“塌陷”造成“堵塞”,從而填料功能失效。這種現(xiàn)象不能稱為“中毒”。
 
(聲明:以上技術資訊文章,是馬魯銘的原創(chuàng),僅供參考!不承諾學術的嚴謹性與實踐的可靠性,敬請不要摘錄引用。)

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標簽:催化臭氧(4)臭氧氣泡(1)


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