难降解工业废水有机物深度去除的非均相催化臭氧氧化技术
来源项目
国家科技技术进步二等奖（2018）
技术分类
水污染防治-工业污水
适用对象及范围
可以作为钢铁、煤化工、制药、新能源、化工园区综合废水等有机废水生化出水的深度处理工艺、高浓度有机废水生化处理之前的预处理工艺、含高盐有机废水的处理工艺，超滤/纳滤等膜浓缩废水处理工艺等
解决的难点问题
主要开发高效的掺杂碳负载复合金属氧化物催化剂，通过调控催化剂负载表面氧化物的氧空位和电子传输，结合非金属掺杂的表面微电场，提高催化剂分解臭氧产活性氧的效率，提高难降解有机物的氧化效率。
基本原理
臭氧具有较强的氧化性，但直接处理实际废水时有机物的去除率偏低，主要是羟基自由基的产生效率低。通过开发非均相催化剂提高臭氧分子在催化剂表面的吸附活化，产生羟基自由基和其他活性氧物种。基于不同活性氧的氧化能力和亲电/亲核进攻特性，设计梯度氧化工艺，提高臭氧的利用效率和有机物的去处效率，解决有机物去除难题。
技术描述（创新点及优势）
基于不同活性氧的氧化特性，设计梯级氧化工艺；通过碳基材料改性和双金属复合，提高了催化剂的活性和稳定性。与芬顿氧化技术相比，操作条件温和，不需要调酸调碱，不会产生二次铁泥污染、也不会增加废水的盐度，对于废水零排放处理工艺更具有优势；
与活性炭、陶粒等催化剂相比，催化剂吸附和催化能力强，可富集有机物在催化剂表面进行处理，有机物去除效率更高，且催化剂稳定使用寿命提高100%以上；
技术推广应用情况
该技术已经在钢铁、煤化工、等高浓度有机废水生化处理之前的预处理工艺进行成功应用
应用案例名称
80m³/h河南中鸿焦化废水深度处理及回用工程
案例地址
平顶山市石龙区关庄村
案例规模
80m³/h焦化生产过程废水处理及回用项目
项目投运时间
43800
验收情况
项目于2019年12月初进入调试运行阶段，并于2019年12月16日至12月19日系统满负荷连续稳定运行三天（72小时），深度处理出水和产水回用达到设计的指标要求。
工艺流程
焦化生产过程废水经“生物强化生物处理+化学软化+多介质过滤+臭氧催化氧化+膜生物反应器+超滤+反渗透集成技术”处理后，项目处理水量80m3/h，最终产水达到回用水指标要求，产水回用至循环冷却水补充水。
污染防治效果和达标情况
项目出水达到《工业循环冷却水技术规范》再生水水质标准，回用于循环水补充系统循环使用。
二次污染治理情况
尾气中臭氧经催化分解和热分解， 浓度低于0.08ppm。
碳排放情况
不涉及此项
能源、资源节约和综合利用情况
不涉及此项
投资费用
结合具体工程
运行费用
结合具体工程
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