非均相催化臭氧催化劑臭氧氧化處理技術

　　催化氧化法是使催化劑和反應物作用, 形成不穩定的中間產物, 改變反應途徑, 或加快氧化劑的分解并使之與水中有機物迅速反應, 在較短的時間內降解染料分子并提高氧化劑的利用效率的方法。催化氧化法中，臭氧催化劑扮演了非常重要的角色。而臭氧催化氧化根據催化劑的形態不同又分為均相催化臭氧化和非均相催化臭氧化。下面我們重點介紹一下 非均相催化臭氧氧化技術處理技術：
　　在非均相臭氧催化劑催化中, 催化劑是以固態存在, 主要有貴金屬系、銅系和稀土系三大類。而貴金屬因為價格昂貴其應用受到限制, 目前研究的是廉價金屬及金屬氧化物。非均相催化劑根據其制備工藝分為非負載型和負載型, 目前研究的重點在負載型非均相催化劑。負載型非均相催化劑由載體、活性組分和助劑三部分組成。常用的載體有Al2O3、沸石、活性炭纖維、分子篩等, 活性組分多為過渡金屬。
　　用浸漬法制備過渡金屬氧化物NiO、CuO、Fe2O3、Ag2O 和MnO 負載到Al2O3 上制得的催化劑的催化活性, 結果表明, NiO/ Al2O3 具有好的催化效果, 將NiO/ Al2O3 應用于6 種染料溶液的臭氧凈化處理中的結果表明, CODCr 去除率明顯提高。但由于用上述方法制成的催化劑需先制備固體催化劑載體, 然后將催化金屬用強酸或強堿溶解后浸漬到催化劑載體表面, 再重新煅燒、整型, 制成固體催化劑。其缺點是制造工藝復雜, 催化劑成本高。為了克服上述缺點, 許多研究者選用天然礦石制備催化劑。采用Zn- 黏土礦物催化劑對染料廢水進行催化臭氧氧化, 獲得了滿意的效果。還采用Ti- 凹凸棒石催化劑對活性艷紅X- 3B進行催化臭氧氧化處理, 結果發現, 在pH=11, 活性艷紅X- 3B 廢水質量濃度為400 mg/L 的條件下,m( TiO2) ∶m( 凹凸棒石) =1∶20 的Ti- 凹凸棒石催化劑使COD 的去除率從單獨臭氧化時的21.5%提高到73.8%。用Cu- 絲光沸石/臭氧催化氧化法處理活性艷紅X- 3B 廢水, 結果表明, 加入催化劑的催化臭氧氧化法的COD 去除率明顯優于單獨臭氧氧化的效果。但因臭氧氧化后染料廢水嚴重酸化, 導致臭氧氧化效率降低。在采用Cu- 絲光沸石作為催化劑提高臭氧催化劑臭氧氧化效率的同時, 引入天然礦物水鎂石解決染料廢水臭氧氧化后水體嚴重酸化的難題, 進一步提高臭氧的利用率。結果表明: 在反應40 min 內, COD 去除率由32.9%提高到68.6%。采用天然礦物水鎂石作為催化劑催化臭氧化活性艷紅X- 3B 染料廢水, 結果表明, 染料的降解率、COD 的去除率分別由單獨臭氧氧化時的47%、9%提高到89%、32.5%。
　　為了進一步提高催化臭氧氧化的效果, 往往需要在單組分臭氧催化劑的基礎上進行多元組分催化劑的研究, 根據催化劑的制備條件、各種活性組分的配比和助劑的選擇來制備催化效率更高的催化劑。