臭氧催化氧化技術(shù)在磷酸二氫鉀產(chǎn)水處理中的應(yīng)用研究
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磷酸二氫鉀作為重要的化工原料,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、食品加工和醫(yī)藥制造等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而,在其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水含有高濃度的有機(jī)物(化學(xué)需氧量300-1000 mg/L)和無機(jī)鹽(鹽含量可達(dá)數(shù)十萬毫每升),遠(yuǎn)超國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),若未經(jīng)有效處理直接排放,將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,進(jìn)而引發(fā)藻類過度繁殖,破壞水體生態(tài)平衡。例如,在2019年的一項(xiàng)調(diào)查中,某磷酸二氫鉀生產(chǎn)企業(yè)周邊的河流就出現(xiàn)了嚴(yán)重的藍(lán)藻水華現(xiàn)象,導(dǎo)致當(dāng)?shù)貪O業(yè)資源遭受重大損失。
圖1、磷酸二氫鉀泄露導(dǎo)致的水體富營(yíng)養(yǎng)化
傳統(tǒng)的物理化學(xué)處理方法在處理每噸磷酸二氫鉀產(chǎn)水時(shí),平均會(huì)產(chǎn)生約0.5噸的化學(xué)污泥,這不僅增加了后續(xù)處理的難度,也對(duì)土壤和水體造成了潛在的污染風(fēng)險(xiǎn);生物處理法又面臨著鹽含量過高,對(duì)生物有毒害作用,處理速度較慢,且對(duì)水質(zhì)波動(dòng)的適應(yīng)性較差等問題;隨著全球工業(yè)化的快速發(fā)展,磷酸二氫鉀生產(chǎn)每年產(chǎn)生的廢水量高達(dá)數(shù)千萬噸,其生產(chǎn)廢水處理問題日益凸顯,成為環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重要挑戰(zhàn)。

圖、磷酸二氫鉀廢水對(duì)微生物的毒害作用導(dǎo)致污泥膨脹
科力邇臭氧催化氧化技術(shù)的發(fā)展歷程是水處理領(lǐng)域創(chuàng)新與進(jìn)步的縮影。自20世紀(jì)初臭氧首次被用于水處理以來,該技術(shù)經(jīng)歷了從基礎(chǔ)應(yīng)用到高級(jí)催化氧化的演變。臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑,其氧化還原電位高達(dá)2.07V,能夠迅速破壞水中的有機(jī)污染物,將其轉(zhuǎn)化為無害的小分子物質(zhì),臭氧分解產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)具有更高的氧化能力,其氧化電位高達(dá)2.8V,幾乎可以氧化水中的所有有機(jī)物。
圖、科力邇臭氧微納米氣泡發(fā)生裝置
科力邇技術(shù)在此基礎(chǔ)上,通過引入特定的催化劑,顯著提高了臭氧的氧化效率,該技術(shù)通過臭氧的強(qiáng)氧化性,能夠有效分解水中的有機(jī)污染物,同時(shí)催化氧化過程還能將磷、氮等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的形態(tài),從而減少對(duì)環(huán)境的危害,減少了副產(chǎn)物的生成,例如,在處理磷酸二氫鉀產(chǎn)水時(shí),臭氧催化氧化技術(shù)能夠有效降解其中的有機(jī)磷化合物,減少其對(duì)環(huán)境的污染。

科力邇的臭氧催化氧化技術(shù)在處理含磷廢水時(shí),COD去除率可達(dá)到85%以上,顯著高于傳統(tǒng)物理化學(xué)處理方法的50%-60%。此外,該技術(shù)還能有效去除水中的氨氮,從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。科力邇技術(shù)的創(chuàng)新之處在于其催化劑的高效性和穩(wěn)定性,能夠在較低的臭氧投加量下實(shí)現(xiàn)高效的污染物去除,這不僅降低了處理成本,也減少了臭氧的副產(chǎn)物,如溴酸鹽的生成,從而提高了處理的安全性,從而在磷酸二氫鉀產(chǎn)水處理中展現(xiàn)出更高的應(yīng)用價(jià)值。