Ces dernières années, en raison du développement rapide de l'industrialisation, la quantité d'eaux usées rejetées par les entreprises industrielles a considérablement augmenté et le problème de pollution de l'environnement qui en résulte est devenu de plus en plus grave. Dans les eaux usées rejetées par la production industrielle, la concentration d'eaux usées organiques est élevée, la composition est complexe et présente les caractéristiques d'être difficiles à dégrader et de contenir des substances toxiques.
Par conséquent, la technologie traditionnelle de traitement des eaux usées ne peut plus répondre aux exigences actuelles en matière de traitement des eaux usées. Il est donc devenu une priorité absolue de traiter efficacement ces eaux usées industrielles. À l'heure actuelle, les méthodes d'oxydation avancées avancées ont de bons effets de traitement, une vitesse de réaction rapide, une faible probabilité de pollution secondaire et une large gamme d'applications. Par conséquent, cette technologie a été progressivement appliquée à divers procédés de traitement des eaux usées industrielles.
Parmi eux, la technologie d’oxydation à l’ozone est devenue le processus courant actuel avec ses avantages uniques. L'ozone possède de fortes propriétés oxydantes et peut décomposer et minéraliser efficacement divers polluants organiques et les convertir en petites molécules inoffensives. Il a une réaction rapide, une bonne sélectivité et ne produira pas de pollution secondaire pendant le processus de traitement, ce qui est respectueux de l'environnement. Que ce soit dans le traitement en profondeur de l'eau potable, l'élimination des traces de polluants organiques et des précurseurs de sous-produits de désinfection dans l'eau, ou dans le traitement des eaux usées industrielles, la dégradation des polluants organiques à haute concentration et difficiles à dégrader, l'oxydation de l'ozone a montré d'excellents résultats. performance.
Oxydation et catalyse de l'ozone
L'oxydation de l'ozone peut être divisée en deux catégories selon les différentes réactions chimiques entre les polluants et l'ozone. La première consiste à utiliser l'ozone pour réagir directement avec des composés organiques, généralement appelée réaction directe avec l'ozone ; l'autre est que l'ozone est d'abord décomposé pour former des radicaux hydroxyles, puis les radicaux hydroxyles et les produits organiques subissent des réactions chimiques directes, généralement appelées réactions chimiques indirectes des générateurs d'ozone.
Dans les applications pratiques, les réactions directes avec l'ozone brisent généralement les doubles liaisons de la matière organique et convertissent la matière organique moléculaire en petites molécules, mais le degré d'oxydation global n'est pas élevé et la matière organique divisée en petites molécules a une plus grande biodégradabilité.
L'oxydation directe de l'ozone est due à sa forte sélectivité, à sa vitesse de réaction chimique lente et à la difficulté de purification complète des polluants, mais elle peut prétraiter les eaux usées industrielles pour améliorer le rapport B/C des eaux usées.
Le principe de base de la réaction chimique de traitement indirect de l'ozone est le suivant : l'ozone se dissout d'abord dans l'eau pour former des radicaux hydroxyles (OH), puis les radicaux hydroxyles désoxydent la matière organique. Cette méthode n'a généralement pas de sélectivité chimique, mais en raison de ses avantages tels qu'une vitesse de réaction rapide, un degré d'oxydation élevé et une bonne efficacité de traitement des eaux usées, elle a été largement utilisée dans le traitement des eaux usées en profondeur.
Dans la réaction chimique indirecte du traitement à l’ozone, l’ozone forme des radicaux hydroxyles dans l’eau principalement de deux manières :
① Dans des conditions alcalines, l'ozone se dissout rapidement pour former des radicaux hydroxyles, et sous l'influence de la lumière ultraviolette, l'ozone forme des radicaux hydroxyles ;
② Sous l'influence de divers catalyseurs métalliques, l'ozone forme des radicaux hydroxyles.
L'équipe Jieyao Technology a mené des recherches sur les catalyseurs hétérogènes, en utilisant du charbon actif et de l'alumine activée de haute qualité comme supports, en chargeant des composants catalytiques métalliques composites et en régulant avec précision la structure et les performances du catalyseur grâce à une co-imprégnation multimétallique et à une action chimique de coordination, résolvant ainsi le problème. problèmes de faible activité catalytique, de mauvaise stabilité structurelle et de détachement facile des ingrédients actifs dans les catalyseurs traditionnels, et amélioration significative du large spectre et de l'effet d'application.
L'oxydation de l'ozone peut également être combinée avec d'autres technologies d'oxydation biologique, qui peuvent non seulement améliorer le taux d'oxydation biologique et l'effet du processus de traitement des eaux usées, mais également résoudre le problème de la dégradation rapide des polluants organiques en utilisant simplement l'oxydation de l'ozone.
Oxydation synergique ozone-peroxyde d’hydrogène
Le principe de base est d'utiliser l'effet catalytique de l'ozone et du peroxyde d'hydrogène pour former des radicaux dihydroxyles. Cette méthode présente l’avantage de ne pas avoir à traiter d’impuretés. Dans des applications pratiques, cette méthode a d'abord été appliquée à des scènes de travail comportant de grands environnements aquatiques, tels que les processus d'approvisionnement en eau, et est actuellement progressivement appliquée au traitement des eaux usées industrielles à haute concentration.
La technologie complète du charbon actif à l'ozone peut améliorer l'efficacité de l'oxydation de l'ozone. Dans le même temps, lors de la construction et de l'utilisation, la durée d'utilisation unique du charbon actif peut également être augmentée et le coût d'investissement et de fonctionnement de l'équipement peut être réduit. De même, les méthodes de co-oxydation à l'ozone et aux ultraviolets sont plus efficaces pour traiter les substances complexes, les matières organiques riches en oxygène et autres matières organiques chlorées présentes dans les gaz d'échappement des automobiles.
Dans les applications d'ingénierie, une entreprise utilise l'oxydation par ultrasons de l'ozone pour traiter les eaux usées industrielles à base d'alcool polyvinylique (PVA), et utilise la technologie d'oxydation de l'ozone par contact membranaire et d'ultrafiltration pour traiter les eaux usées industrielles d'impression et de teinture et les effluents biochimiques secondaires. Les résultats montrent que la combinaison de l'oxydation de l'ozone et d'autres technologies de traitement permet une faible consommation d'énergie et un rendement élevé, et présente de grands avantages dans le traitement en profondeur des eaux usées industrielles ;
À l’heure actuelle, la technologie d’oxydation synergique couplée à l’ozone est au stade de la recherche. Cette technologie est principalement utilisée pour l’élimination des déchets de faible intensité et difficiles à dégrader et des eaux usées industrielles relativement simples. Néanmoins, cette technologie a encore de larges perspectives d’application dans le domaine du traitement des eaux usées.