龙安泰环保 | 臭氧催化氧化技术应用于煤化工废水处理

01煤化工废水特征

一直以来，煤化工产业排水的治理是污染防治的重中之重。煤化工企业在生产加工过程中，产生大量高浓度有机废水，由于采用不同的煤气化生产工艺，不同的煤化工企业产生的污水组合及数量各不相同。典型的现代煤化工废水包含两类：一类主要来源于煤气化、净化、变换、合成、精制等生产装置，排水含盐量低、污染物以COD为主，其中包括酚类、多环芳香族化合物、杂环化合物等有机污染物；一类来源于低温甲醇洗水塔、煤气循环冷却、氨回收等装置，排水含盐量高。煤化工综合排水COD一般为3000-5000mg/L，氨氮处于200-500 mg/L，废水中含有高浓度的COD、BOD5、总氮、总酚、挥发酚、氰化物、硫化物、SS等，是一种典型的含难降解有机污染物的工业废水。

煤化工废水中有大量的氯酚类污染物，该类有机物毒性很大，其中很多是已知的致癌物质。氯酚的典型代表是对氯苯酚。

02臭氧催化剂反应机理

臭氧催化氧化过程中可产生具有高氧化活性的羟基自由基，可非选择性地快速去除各种难降解有机污染物，对废水中酚、氰、COD、色度、恶臭有很好的去除效果。臭氧本身也具有氧化活性，当不存在臭氧催化剂时，水中的臭氧可有效破坏对氯苯酚而生成4-苯醌，随后氧化成甲酸和草酸，而当有臭氧催化剂时，臭氧吸附于金属氧化物表面羟基基团上，引发臭氧分解生成羟基自由基，体系中存在O3/·OH，离解的HO2-与臭氧反应生成·OH，随后作为强氧化剂的·OH破坏对氯苯酚的芳香环而生成具有C=C双键的烯烃，烯烃进一步与臭氧反应生成更多的H2O2，对氯苯酚在臭氧分子和·OH作用下降解过程如下图所示。

03龙安泰环保臭氧催化剂组分及优势

龙安泰环保研发的以Fe/Cu-Al2O3为主的臭氧催化剂，表面具有丰富的羟基基团，能使更多水分子吸附在臭氧催化剂表面，从而分解臭氧分子，引发更多的·OH的形成。该金属氧化物的双元协同作用，可加速煤化工废水中对氯苯酚的芳香族环的羟基化、由芳香族化合物向脂肪族化合物转化的开环反应，以及脂肪族链式化合物的氧化过程。由于氧化途径过长，因此处理煤化工废水，必须选用具有更多羟基基团的双元金属氧化物来加速氧化反应进行。