臭氧催化氧化技術在磷酸二氫鉀產水處理中的應用研究
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磷酸二氫鉀作為重要的化工原料,在農業生產、食品加工和醫藥制造等領域得到了廣泛應用。然而,在其生產過程中產生的廢水含有高濃度的有機物(化學需氧量300-1000 mg/L)和無機鹽(鹽含量可達數十萬毫每升),遠超國家排放標準,若未經有效處理直接排放,將對環境造成嚴重污染,導致水體富營養化,進而引發藻類過度繁殖,破壞水體生態平衡。例如,在2019年的一項調查中,某磷酸二氫鉀生產企業周邊的河流就出現了嚴重的藍藻水華現象,導致當地漁業資源遭受重大損失。
圖1、磷酸二氫鉀泄露導致的水體富營養化
傳統的物理化學處理方法在處理每噸磷酸二氫鉀產水時,平均會產生約0.5噸的化學污泥,這不僅增加了后續處理的難度,也對土壤和水體造成了潛在的污染風險;生物處理法又面臨著鹽含量過高,對生物有毒害作用,處理速度較慢,且對水質波動的適應性較差等問題;隨著全球工業化的快速發展,磷酸二氫鉀生產每年產生的廢水量高達數千萬噸,其生產廢水處理問題日益凸顯,成為環境保護和可持續發展的重要挑戰。
圖、磷酸二氫鉀廢水對微生物的毒害作用導致污泥膨脹
科力邇臭氧催化氧化技術的發展歷程是水處理領域創新與進步的縮影。自20世紀初臭氧首次被用于水處理以來,該技術經歷了從基礎應用到高級催化氧化的演變。臭氧作為一種強氧化劑,其氧化還原電位高達2.07V,能夠迅速破壞水中的有機污染物,將其轉化為無害的小分子物質,臭氧分解產生的羥基自由基(·OH)具有更高的氧化能力,其氧化電位高達2.8V,幾乎可以氧化水中的所有有機物。
圖、科力邇臭氧微納米氣泡發生裝置
科力邇技術在此基礎上,通過引入特定的催化劑,顯著提高了臭氧的氧化效率,該技術通過臭氧的強氧化性,能夠有效分解水中的有機污染物,同時催化氧化過程還能將磷、氮等物質轉化為更穩定的形態,從而減少對環境的危害,減少了副產物的生成,例如,在處理磷酸二氫鉀產水時,臭氧催化氧化技術能夠有效降解其中的有機磷化合物,減少其對環境的污染。
科力邇的臭氧催化氧化技術在處理含磷廢水時,COD去除率可達到85%以上,顯著高于傳統物理化學處理方法的50%-60%。此外,該技術還能有效去除水中的氨氮,從而達到凈化水質的目的。科力邇技術的創新之處在于其催化劑的高效性和穩定性,能夠在較低的臭氧投加量下實現高效的污染物去除,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水處理中展現出更高的應用價值。