張慶智 孫濤 胡瑞軒

摘 要：隨著我們國家科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，社會經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，國家各行各業(yè)都呈現(xiàn)出了欣欣向榮的氣息。但是在整個現(xiàn)代化發(fā)展的過程中，環(huán)境污染也成為了十分嚴(yán)峻的一個問題，因而生態(tài)環(huán)境的保護(hù)也成為了一個非常重要的課題。在環(huán)境污染方面，最突出的一個問題就是水的污染，人們在日常生活當(dāng)中和工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中產(chǎn)生的大量污水沒有得到有效的處理就排放到環(huán)境當(dāng)中，會對環(huán)境造成很大的危害。通過使用高效的催化技術(shù)可以在很大程度上實現(xiàn)污水的處理。

關(guān)鍵詞：催化氧化；應(yīng)用；污水處理；新技術(shù)

1 針對納米催化氧化技術(shù)措施的含義展開研究分析

納米技術(shù)是最近幾年當(dāng)中一項非常先進(jìn)的技術(shù)，這種技術(shù)在污水處理當(dāng)中的應(yīng)用主要是如何使用納米材料和納米技術(shù)對污水進(jìn)行有效的催化高級氧化。通過分析可以發(fā)現(xiàn)納米材料技術(shù)在污水處理當(dāng)中有著非常驚人的應(yīng)用前景。通過采用一些特殊材料可以在紫外線的照射之下產(chǎn)生大量的氧化作用很強(qiáng)的羥基，這種羥基具有很強(qiáng)的奪氧能力，可以將污水當(dāng)中的有機(jī)污染源轉(zhuǎn)變成為水和二氧化碳，從而可以很大程度上減少污水的毒副作用[1]。

2 納米催化氧化技術(shù)措施在實際應(yīng)用的過程中展現(xiàn)出來的優(yōu)勢

由于降解過程實際上是一種有效的污水處理方式，所以使用納米催化氧化技術(shù)已經(jīng)成為了一項非常重要的污水處理新技術(shù)。而且納米催化氧化技術(shù)在使用的過程當(dāng)中表現(xiàn)出來污水處理速度快，效果好等優(yōu)點(diǎn)。一般在進(jìn)行處理之后大約三四個小時之后污水之中的主要污染源都已經(jīng)得到降解，所以這種納米催化氧化技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景。還有一個特點(diǎn)就是納米催化氧化材料的制備也比較容易，成本比較低，使用壽命比較長。

這種催化劑在進(jìn)行使用的時候基本上只需要一臺能夠照射紫外線的物理設(shè)備即可，所以具有投資少，操作簡單的特點(diǎn)。但是有一個缺點(diǎn)就是使用這種納米材料之后，由于水中含有了大量的羥基集團(tuán)，有可能會在降解的過程當(dāng)中產(chǎn)生二次污染。這就需要在使用納米催化轉(zhuǎn)化材料的時候要注意整個材料的用量配比，同時也要注意在進(jìn)行降解的過程當(dāng)中保證紫外線照射時間和強(qiáng)度，這樣將可能出現(xiàn)的二次污染的概率降到最低[2]。

由于納米材料制作本身比較節(jié)能環(huán)保，而且在污水當(dāng)中含有成分比較復(fù)雜的污染物的時候，納米催化轉(zhuǎn)化材料都有著非常強(qiáng)的適應(yīng)性，這種優(yōu)勢是其他很多傳統(tǒng)的污水處理措施都不能比的。

3 高級催化氧化技術(shù)原理

工業(yè)污水中大多含有大量的COD，部分COD很難使用常規(guī)的方法來進(jìn)行降解。目前國家很多行業(yè)主要采用的就是臭氧作為氧化劑來進(jìn)行降解，但是因為臭氧作為氧化劑在污水中污染源的選擇性十分強(qiáng)，所以臭氧的消耗非常多。目前采用的催化氧化新技術(shù)主要是通過使臭氧和水在一定的催化物質(zhì)機(jī)理作用下，生成大量的羥基自由基，然后利用自由基的取代反應(yīng)和電子轉(zhuǎn)移等，來使得水中的細(xì)菌和有機(jī)化合物變性，從而可以將不可降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)變成為小分子的物質(zhì)。然后在后續(xù)的反應(yīng)過程當(dāng)中在使用一些常規(guī)氧化手段將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)一步氧化成為二氧化碳和水，最終實現(xiàn)將污水當(dāng)中的所有污染源基本消除干凈。

這種方法實際上對于水中絕大多數(shù)的污染源都可以起到很好的凈化效果，所以在對于降解難度比較大的物質(zhì)，采用這種新型的催化氧化技術(shù)也有較好效果，相比于傳統(tǒng)的技術(shù)具有速度快、臭氧消耗少等特點(diǎn)。對于一些制藥或者其他工業(yè)產(chǎn)生的難處理污水都有很強(qiáng)的處理能力。下面是對單獨(dú)的使用臭氧、催化劑吸附和高級催化氧化三種污水處理技術(shù)的試驗結(jié)果進(jìn)行了分析和對比，基本的降解情況如圖所示。

通過上面的圖標(biāo)可以看出來新催化氧化工藝的降解速率是單獨(dú)使用臭氧的三倍左右。

為了能夠解決臭氧催化氧化所需要的投資和成本都高的缺點(diǎn)，可以在進(jìn)行預(yù)處理的時候使用水解硝化等常規(guī)處理工藝。這種工藝實際上使用的是微生物，將一些有機(jī)物難以使用化學(xué)手段來進(jìn)行處理的，通過微生物的分解作用將其轉(zhuǎn)變成為二氧化碳和水。使用這種方式可以減少大量的運(yùn)行成本，主要是因為使用這種高級催化氧化系統(tǒng)可以在初始階段就將污水當(dāng)中的有機(jī)物的濃度減少到最低。

4 高級催化氧化技術(shù)的工藝聯(lián)用

依相關(guān)的試驗結(jié)果，可以在整個催化轉(zhuǎn)化的最前端加上混凝氣浮工藝，這種工藝的主要目的就是為了減少后期催化氧化階段的負(fù)荷。基本的工藝流程如下，首先是一級的高級催化氧化階段，然后是一級的生物濾池，再接著是二級的高級催化氧化階段，之后是二級的生物濾池階段。如此這樣兩次循環(huán)之后就可以將水中的污染物徹底的降解，最后經(jīng)過過濾之后變成達(dá)標(biāo)的排放水[3]。

5 高級催化氧化技術(shù)的去除率

依照試驗研究和現(xiàn)場調(diào)研，可以發(fā)現(xiàn)只是依靠一級的催化氧化手段對于污水的處理效果是十分有限的，不能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。使用這種兩級的污水處理方式，將化學(xué)手段和生物手段聯(lián)合起來進(jìn)行處理，可以將水中的有機(jī)物徹底的降解，也可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。高級催化氧化技術(shù)對污染物的去除效率相對于傳統(tǒng)的技術(shù)來講非常高。

6 結(jié)語

高級催化氧化技術(shù)對于處理一些工業(yè)廢水和生活用水來說都有著非常好的降解作用。在進(jìn)行成本控制方面，經(jīng)過工藝優(yōu)化，可以在臭氧投入量和高級催化劑的使用方面比傳統(tǒng)的催化工藝減少很大的用量，因而節(jié)約了運(yùn)營的成本。除此之外，使用這種技術(shù)便于進(jìn)行智能化的控制，可以節(jié)約管理成本。所以催化氧化新技術(shù)在污水處理當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]李亞軍.高效催化氧化技術(shù)在城市污水處理中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代國企研究. 2017（18） ：158.

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[3]徐娜，賈金平，王亞林，李侃，王曉寧. 水射流空化強(qiáng)化光催化氧化技術(shù)在養(yǎng)魚污水處理中的應(yīng)用初探[J].漁業(yè)現(xiàn)代化. 2012（02） ：10-15.