En los últimos años, debido al rápido desarrollo de la industrialización, la cantidad de aguas residuales vertidas por las empresas industriales ha aumentado drásticamente y el problema de contaminación ambiental causado por ellas se ha vuelto cada vez más grave. En las aguas residuales vertidas por la producción industrial, la concentración de aguas residuales orgánicas es alta, la composición es compleja, tiene las características de ser difícil de degradar y contener sustancias tóxicas.
Por lo tanto, la tecnología tradicional de tratamiento de aguas residuales ya no puede cumplir con los requisitos actuales de tratamiento de aguas residuales, por lo que se ha convertido en una máxima prioridad tratar eficazmente dichas aguas residuales industriales. En la actualidad, los métodos avanzados de oxidación tienen buenos efectos de tratamiento, velocidad de reacción rápida, baja probabilidad de contaminación secundaria y una amplia gama de aplicaciones. Por ello, esta tecnología se ha ido aplicando paulatinamente a diversos procesos de tratamiento de aguas residuales industriales.
Entre ellos, la tecnología de oxidación del ozono se ha convertido en el proceso principal actual con sus ventajas únicas. El ozono tiene fuertes propiedades oxidantes y puede descomponer y mineralizar eficientemente diversos contaminantes orgánicos y convertirlos en pequeñas moléculas inofensivas. Tiene una reacción rápida, buena selectividad y no producirá contaminación secundaria durante el proceso de tratamiento, lo cual es respetuoso con el medio ambiente. Ya sea en el tratamiento profundo del agua potable, la eliminación de trazas de contaminantes orgánicos y precursores de subproductos de desinfección en el agua, o en el tratamiento de aguas residuales industriales, la degradación de contaminantes orgánicos de alta concentración y difíciles de degradar, la oxidación del ozono ha mostrado excelentes resultados. actuación.
Oxidación y catálisis del ozono.
La oxidación del ozono se puede dividir en dos categorías según las diferentes reacciones químicas entre los contaminantes y el ozono. Una es utilizar ozono para reaccionar directamente con compuestos orgánicos, generalmente llamada reacción directa de ozono; la otra es que el ozono se descompone primero para formar radicales hidroxilo, y luego los radicales hidroxilo y los productos orgánicos sufren reacciones químicas directas, generalmente llamadas reacciones químicas indirectas de los generadores de ozono.
En aplicaciones prácticas, las reacciones directas con el ozono generalmente rompen los dobles enlaces de la materia orgánica y convierten la materia orgánica molecular grande en moléculas pequeñas, pero el grado de oxidación general no es alto y la materia orgánica dividida en moléculas pequeñas tiene una mayor biodegradabilidad.
La oxidación directa del ozono se debe a su fuerte selectividad, lenta velocidad de reacción química y dificultad en la purificación integral de contaminantes, pero puede tratar previamente las aguas residuales industriales para mejorar la relación B/C de las aguas residuales.
El principio básico de la reacción química del tratamiento indirecto del ozono es: el ozono primero se disuelve en el agua para formar radicales hidroxilo (OH), y luego los radicales hidroxilo desoxidan la materia orgánica. Este método generalmente no tiene selectividad química, pero debido a sus ventajas como velocidad de reacción rápida, alto grado de oxidación y buena eficiencia en el tratamiento de aguas residuales, se ha utilizado ampliamente en el tratamiento profundo de aguas residuales.
En la reacción química indirecta del tratamiento con ozono, el ozono forma radicales hidroxilo en el agua principalmente de dos maneras:
① En condiciones alcalinas, el ozono se disuelve rápidamente para formar radicales hidroxilo y, bajo la influencia de la luz ultravioleta, el ozono forma radicales hidroxilo;
② Bajo la influencia de diversos catalizadores metálicos, el ozono forma radicales hidroxilo.
El equipo de Jieyao Technology llevó a cabo una investigación sobre catalizadores heterogéneos, utilizando carbón activado de alta calidad y alúmina activada como portadores, cargando componentes catalíticos metálicos compuestos y regulando con precisión la estructura y el rendimiento del catalizador mediante la coimpregnación multimetálica y la acción química de coordinación, resolviendo el problema. problemas de baja actividad catalítica, mala estabilidad estructural y fácil desprendimiento de ingredientes activos en los catalizadores tradicionales, y mejora significativamente el amplio espectro y el efecto de aplicación.
La oxidación con ozono también se puede combinar con otras tecnologías de oxidación biológica, que no solo pueden mejorar la tasa de oxidación biológica y el efecto en el proceso de tratamiento de aguas residuales, sino que también resuelven el problema de la rápida degradación de los contaminantes orgánicos simplemente utilizando la oxidación con ozono.
Oxidación sinérgica ozono-peróxido de hidrógeno
El principio básico es utilizar el efecto catalítico del ozono y el peróxido de hidrógeno para formar radicales dihidroxilo. Este método tiene la ventaja de no tener que lidiar con impurezas. En aplicaciones prácticas, este método se aplicó por primera vez a escenarios de trabajo con grandes entornos acuáticos, como procesos de suministro de agua, y actualmente se está aplicando gradualmente al tratamiento de aguas residuales industriales de alta concentración.
La tecnología integral del carbón activado por ozono puede mejorar la eficiencia de la oxidación del ozono. Al mismo tiempo, en la construcción y el uso, también se puede aumentar el tiempo de utilización única del carbón activado y se puede reducir el costo de inversión y operación del equipo. De manera similar, los métodos de cooxidación con ozono y ultravioleta son más eficaces en el tratamiento de sustancias complejas, materia orgánica con alto contenido de oxígeno y otras materias orgánicas cloradas en los gases de escape de los automóviles.
En aplicaciones de ingeniería, una empresa utiliza oxidación ultrasónica de ozono para tratar aguas residuales industriales de alcohol polivinílico (PVA), y utiliza tecnología de ultrafiltración y oxidación de ozono por contacto con membrana para tratar aguas residuales industriales de impresión y teñido y efluentes bioquímicos secundarios. Los resultados muestran que la combinación de oxidación con ozono y otras tecnologías de proceso es de bajo consumo energético y alta eficiencia, y tiene grandes ventajas en el tratamiento profundo de aguas residuales industriales;
En la actualidad, la tecnología de oxidación sinérgica acoplada con ozono se encuentra en etapa de investigación. Esta tecnología se utiliza principalmente para la eliminación de residuos de baja intensidad y difíciles de degradar y de aguas residuales industriales relativamente simples. Aun así, esta tecnología todavía tiene amplias perspectivas de aplicación en el campo del tratamiento de aguas residuales.