1、AOP技术在制药废水处理中的应用

高级氧化技术中电催化氧化技术是当前研究进展较快、工业应用较好的工业污水处理技术之一,其处理方法以电化学基本原理为基础,在电催化氧化技术的催化剂存在的条件下,利用电极反应及其相关过程,产生电化学氧化还原反应,降解有机污染物。

多维电极电催化反应器则是在二维电极极板间装填附载有催化物质的粒子群,形成多维(或称三维)电极结构,在电场作用下,反应器空间处处可产生OH等氧化物质,大大提高了废水传质效果和处理效率。采用电催化氧化技术处理制药废水的实验与应用近几年已成为热点。

臭氧(O3)氧化电位2.07V,是常用的化学氧化剂中氧化电位较高,氧化能力较强的物质,因此在制药行业常用臭氧氧化处理废水中难降解有机物。臭氧虽然可以直接氧化废水中有机污染物,但单一的臭氧氧化技术有很大的局限性。在处理过程中,O3会优先与反应速率快的污染物进行反应,表现出O3对污染物的去除有选择性,从而使反应速率低的污染物不能被去除,而OH不存在此类问题,因此O3一般要与其他氧化技术联用,例如UV/O3、H₂O₂/O3联用技术。通过联用协同作用,促进O3分解生成OH,使O3对有机污染物降解率显著提高。

2、多维电催化+臭氧组合处理技术的研发进展

多维电催化+O3组合工艺是一种更为有效的联用协同处理技术。其用于处理制药废水的工艺流程如下:

该工艺中,前处理段针对制药废水的特点,对原水进行沉砂、除油、调pH等处理,使之达到电催化处理器进水的基本要求。生化处理段可以是A/O、A2/O等各种形式的厌氧、好氧工艺组合。预处理段主工艺为二级高级氧化反应协同与组合,多维电催化反应器和臭氧催化氧化反应塔均为自己研制的产品。

多维电催化反应器阳极是表面负载有Sn-Sb-Ir-Ta固熔体复合氧化物催化剂的DSA阳极,粒子群电极是负载有Sn-Sb-Mn等多种催化物质的陶瓷粒子,在电场的作用下,系统可产生大量的羟基自由基(OH)等多种氧化物质。废水在反应器内发生直接电化学过程和间接电化学过程,实现有机污染物的氧化分解。电催化反应器的底部曝入少量臭氧,可有效提高反应效率。

臭氧催化氧化反应塔内装填γ-Al₂O3粒子,粒子作为载体,其表面附载有Mn、Cu、V等多种过渡金属氧化物催化剂,臭氧从反应器底部和废水一同进入反应塔,构成多相催化氧化反应系统。系统中催化剂是不流失的,臭氧在催化剂作用下可转化为OH,通过OH的氧化和O3的直接氧化高效分解有机物。

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