คาตาลิทิกออกซิเดนต์โอโซน: ผู้ช่วยมหัศจรรย์ในการทําความสะอาดน้ําเสีย

ในเวทีใหญ่ของการบําบัดปริมาณน้ําเสีย อะซอนคาตาลิทิกออกซิเดนต์เป็น "ดาวผู้เล่น" วันนี้,และทิศทางที่จะพัฒนาในอนาคต.
 
1, การจัดหมวดหมู่ของ Ozone Catalytic Oxidants
 
ง่าย ๆ แล้ว, Ozone Catalytic Oxidants สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภท: คาตาลิสต์แบบเดียวกันและคาตาลิสต์แบบไม่เหมือนกัน
 
ลองพูดถึงตัวเร่ง homogeneous ก่อนนะครับ โดยหลักแล้วมันใช้ผลเร่งของไอออนโลหะในสารละลาย เช่นไอออนมังกานเซส,ไอออนเหล็ก,ไอออนโคบาลต์ เป็นต้นอิออนโลหะเหล่านี้สามารถเร่งความละลายของโอโซน และผลิตรังสรรไฮโดรไซลที่มีคุณสมบัติการออกซิเดนที่แข็งแรงแต่มันมีปัญหาใหญ่ คือความยากลําบากในการฟื้นฟูไอออนโลหะ ซึ่งจํากัดการส่งเสริมและการใช้ในขนาดใหญ่
เครื่องกระตุ้นที่แตกต่างกันส่วนใหญ่ประกอบด้วยโลหะแข็ง, โอกไซด์โลหะ, หรือโลหะหรือโอกไซด์โลหะที่สนับสนุนบนตัวพกพา. โอกไซด์โลหะทั่วไปประกอบด้วยโอกไซด์อลูมิเนียม, ไทเทเนียมไดออกไซด์,มังกานไดออกไซด์, ฯลฯ; วัสดุชนิดภาระ เช่น ทองแดงและไทเทเนียมถูกบรรจุบนตัวพกพา เช่น อลูมิเนียมและไทเทเนียมไดออกไซด์ด้วยมลพิษทางสองน้อยลง และกระบวนการการบําบัดที่ง่าย, ดังนั้นมันจึงถูกใช้อย่างแพร่หลายในด้านวิศวกรรมในปัจจุบัน
 
2องค์ประกอบของสารกัดออกซิเดนโอโซน
 
สารประกอบของสารออกซิเดนต์เร่งโอโซนที่แตกต่างกันเช่นกัน ในตัวเร่งแบบไม่เหมือนกัน ผู้นําที่ใช้ทั่วไปประกอบด้วยก๊าบกระตุ้น, อลูมิเนียม, ไดออกไซด์ไทเทเนียม เป็นต้นก๊าบกระตุ้นไม่เพียงแต่มีความสามารถในการซับซ้อนที่แข็งแรง, แต่ยังมีความสามารถกระตุ้นบางอย่าง; อลูมิเนียมโอไซด์มีความมั่นคงที่ดีและความแข็งแรงทางกลสูงไทเทเนียมไดออกไซด์แสดงผลดีในทั้ง photocatalytic และโอโซน catalytic oxidationสารสกัดส่วนประกอบโดยทั่วไปคือโลหะการเปลี่ยนแปลงและออกไซด์ของมัน เช่น ทองแดง, มังกานีส, โคบาลต์, เหล็ก เป็นต้นโลหะเหล่านี้และออกไซด์ของมันสามารถกระตุ้นการทําลายโอโซนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปรับปรุงประสิทธิภาพของการออกซิเดน.

3หลักการปฏิกิริยาของโอโซน
 
โอโซนเองมีคุณสมบัติการออกซิเดนที่แข็งแกร่ง, ด้วยศักยภาพเรด็อกซ์ 2.07 eV. กระบวนการออกซิเดนของมันแบ่งออกเป็นการออกซิเดนโดยตรงและการออกซิเดนโดยตรงการออกซิเดนโดยตรงหมายถึงปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลโอโซนและสารปนเปื้อนโดยตรง; อ๊อกซิเดชั่นโดยตรงคือการละลายโอโซนเพื่อผลิตรากนิคไฮโดรไซล ซึ่งต่อมาปฏิกิริยากับสารปนเปื้อน
 
ในระบบออกซิเดชั่นอัตรากระตุ้นโอโซน การเพิ่มตัวกระตุ้นจะช่วยเสริมกระบวนการนี้ได้มาก กระบวนการออกซิเดชั่นอัตรากระตุ้นแบบไม่เหมือนกันโดยทั่วไปประกอบด้วย 3 ขั้นตอนขั้นตอนแรกคือโอโซนละลายเป็นระยะของเหลว, ถูกสับซ้อนและเปิดตัวโดยตัวเร่ง และสร้างรังสรรไฮโดรไซล; ขั้นตอนที่สองคือตัวเร่งจะสับซ้อนสารปนเปื้อนทางอินทรีย์ลงบนพื้นผิว, สร้างเคลาตบนพื้นผิว;ขั้นตอนที่สามคือปฏิกิริยาออกซิเดชั่นระหว่างรากซิลไฮโดรไซลและเชลาตบนผิว, ซึ่งทําลายสารปนเปื้อนทางอินทรีย์
 
ตัวอย่างเช่น เมื่อมีการบําบัดน้ําเสียที่มีสารประกอบอินทรีย์ โอโซนจะผลิตรังสรรไฮโดรไซลจํานวนมากภายใต้การกระทําของตัวเร่ง รังสรรไฮโดรไซลเหล่านี้ทํางานเหมือน "ระเบิดเล็ก ๆ"การโจมตีโมเลกุลอินทรีย์ และการออกซิเดนและการย่อยย่อยสารประกอบอินทรีย์ขนาดใหญ่เป็นโมเลกุลขนาดเล็ก, แม้กระทั่งออกซิเดนมันโดยตรงเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ํา
4ประสิทธิภาพของการใช้สารกัดกรองโอโซน
 
1การปรับปรุงความสามารถในการละลายทางชีวภาพของน้ําเสีย: สําหรับสารประกอบอินทรีย์ที่ยากที่จะละลาย อะซอนคัตาไลติกออกซิเดนต์สามารถทําลายบางส่วนของโมเลกุลหมุนเวียนหรือโซ่ยาวของพวกเขาเป็นโมเลกุลเล็ก ๆทําให้การรักษาทางชีวเคมีต่อมาสะดวกขึ้นตัวอย่างเช่น การรักษาน้ําเสียในการพิมพ์และการสีมหาโมเลกุลสีที่ยากที่จะบดลงในอดีต จะถูกจุลินทรีย์บดลงง่ายหลังจากออกซิเดชั่นอ๊อซอน, ปรับปรุงการละลายทางชีวภาพของพวกมันให้ดีขึ้นมาก
 
2ลดปริมาณสารมลพิษ: สามารถนําสารอินทรีย์ที่สามารถทําลายได้ง่ายๆ มาออกซิเดนเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ําได้โดยตรงลดตัวชี้วัดอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ความต้องการออกซิเจนทางเคมี (COD) และ คาร์บอนออร์แกนิครวม (TOC) ในน้ําเสียข้อมูลแสดงให้เห็นว่าเมื่อรักษาน้ําเสียอุตสาหกรรมบางส่วน การใช้สารกัดกรองออกซิเดนต์โอโซนสามารถบรรลุอัตราการกําจัด COD มากกว่า 60%
 
3. การล้างสีและล้างกลิ่น: มันยังมีประสิทธิภาพสําหรับน้ําเสียที่มีสีและกลิ่น เช่นเดียวกับล้างจากขยะ มันดําและกลิ่น หลังจากการรักษาด้วยการออกซิเดชั่นอ๊อกซอนสีและกลิ่นของมันดีขึ้นมาก.

5แนวทางการพัฒนาในอนาคตของสารกัดกรองโอโซน

1การพัฒนาตัวกระตุ้นที่มีประสิทธิภาพสูง: ในอนาคต จะมีความพยายามในการปรับปรุงกิจกรรมตัวกระตุ้น, ความมั่นคงและการเลือกโดยใช้นาโนเทคโนโลยี เพื่อเตรียมตัวเร่งขนาดนาโน, เพิ่มพื้นที่พื้นผิวเฉพาะและปรับปรุงกิจกรรมกระตุ้น; หรือพัฒนากระตุ้นประกอบที่รวมส่วนประกอบหลายส่วนร่วมกันเพื่อบรรลุผลกระทบร่วมกัน

2ขยายพื้นที่ใช้งาน: นอกจากการบําบัดน้ําเสียแล้ว ยังจะมีการสํารวจมากขึ้นในพื้นที่ เช่น การทําความสะอาดน้ําดื่มและการทําความสะอาดอากาศ เช่นการกําจัดสารปนเปื้อนทางอินทรีย์จากน้ําดื่มและทําความสะอาดอากาศที่ปนเปื้อนด้วยโอโซน.

3.รวมกับเทคโนโลยีอื่น ๆ: รวมกับเทคโนโลยีการบําบัดทางชีววิทยา, เทคโนโลยีการแยกเยื่อ, ฯลฯ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบําบัดและลดต้นทุนการผสมผสานของโอโซนคาตาลิทิกออกซิเดชั่นและบีเอเอฟ (BAF) สามารถนําโอโซนคาตาลิทิกออกซิเดชั่นมาใช้ก่อน เพื่อทําลายสารอินทรีย์ที่ไม่ยอมรับ, แล้วใช้ BAF สําหรับการบําบัดทางชีววิทยา, ซึ่งสามารถบรรลุผลการทําความสะอาดน้ําที่ดีขึ้น