今天為大家介紹一種污水處理新工藝：多相催化氧化技術(shù)。聽到名字，想必大家就能夠想象得到，這項技術(shù)在應(yīng)用過程中，是存在氣液固三相接觸的，實際上該技術(shù)也確實如此，在應(yīng)用其進(jìn)行廢水處理時，需要用到一種碳基催化劑，并同時輔以曝氣，以達(dá)到廢水處理的目的。下面我首先來介紹下這個技術(shù)的處理原理。
   01 、多相催化氧化技術(shù)原理
   多相催化氧化技術(shù)，是利用負(fù)載特殊組分碳基催化劑填充，同時通水曝氣，形成三相接觸流化床體系，以保證水中溶氧更大面積的在催化劑表面產(chǎn)生催化反應(yīng)，產(chǎn)生羥基自由基物質(zhì)，同時輔以微弱電場增強(qiáng)整個反應(yīng)體系的電勢差，強(qiáng)化氧在催化劑表面和水的三相催化過程，大大提高溶氧利用效率。
   在這個體系中，最重要的組分是碳基催化劑，這種催化劑以改性碳基為載體，通過高溫焙燒技術(shù)負(fù)載特殊貴金屬成分催化劑，可以提高水中羥基自由基的產(chǎn)生效率，是本技術(shù)的核心材料。
   根據(jù)多項催化氧化技術(shù)制備而成的反應(yīng)器，其主要由3部分組成：曝氣系統(tǒng)+直流電源+催化氧化反應(yīng)器，其中曝氣系統(tǒng)負(fù)責(zé)向催化氧化反應(yīng)器內(nèi)充氧，促進(jìn)氧化劑的形成，直流電源負(fù)責(zé)提供一定的電場，激發(fā)水中氧氣在催化劑表面產(chǎn)生羥基自由基的效率，催化氧化反應(yīng)器是最主要的部件，內(nèi)裝催化填料，為廢水的最終處理提供反應(yīng)場所。
   02 、多相催化氧化技術(shù)優(yōu)勢
   1.特別適合帶顏色的高濃度廢水，迄今而至經(jīng)過實際驗證過的幾種高濃度廢水，例如橘黃色的農(nóng)藥廢水、深紅色的醫(yī)藥中間體廢水等，經(jīng)過10-20min停留時間后即可實現(xiàn)脫色，且僅看脫色效果的話，處理費(fèi)用在0.1元/噸水左右，甚至更低。
   2.適合COD高于1000mg/L的廢水，此時處理效果最好，而當(dāng)水中COD＜1000mg/L時效率會降低。
   3.可以極大的提升廢水B/C比，經(jīng)過該技術(shù)的處理后，原廢水中的大分子有機(jī)物質(zhì)會轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿右咨�化有機(jī)物質(zhì)，所以該技術(shù)單獨(dú)應(yīng)用很難直接把高濃度廢水處理到達(dá)標(biāo)排放，但是和傳統(tǒng)生化工藝相結(jié)合，則可以起到優(yōu)勢互補(bǔ)的效果。
   該技術(shù)的開發(fā)初衷，是綜合考慮了目前市面上常見氧化技術(shù)的不足，并進(jìn)行針對性的改進(jìn)，達(dá)到補(bǔ)齊短板，發(fā)揚(yáng)長處的效果。
   首先，多相催化氧化技術(shù)和電催化技術(shù)相比，該技術(shù)對于水中含鹽量要求不高，高低含鹽量廢水均可處理，且從效果上看，對于低鹽廢水的處理效果還要優(yōu)于高鹽，并且一個最重要的優(yōu)點是節(jié)能，電催化技術(shù)處理高鹽廢水，一般每度電去除每噸水COD僅僅為40mg/L左右，而多項催化氧化技術(shù)最高時每度電可達(dá)到每噸水1000mg/L的CDO去除效果，因此多相催化氧化技術(shù)應(yīng)用于高濃度廢水前處理是可行的，而電催化氧化作為高濃污水處理前端，往往收效甚微。 
   其次，多項催化氧化技術(shù)和芬頓技術(shù)相比，兩者同樣可以實現(xiàn)高濃度COD的前處理，并且起到提高B/C比的效果，并且多相催化氧化技術(shù)無需額外投加藥劑（H2O2、亞鐵、酸堿等），因此處理成本要遠(yuǎn)低于芬頓，且整個運(yùn)行過程中沒有固廢的產(chǎn)生，不論從操作步驟還是后續(xù)處理方面，都更勝一籌； 
   然后，多項催化氧化技術(shù)和鐵碳技術(shù)相比，該技術(shù)所具備的優(yōu)勢同樣是不需要提前調(diào)酸，且反應(yīng)過程中不會增加水中的含鹽量，不會產(chǎn)生鐵泥，對于COD的去除效率更高；  
   最后，多項催化氧化技術(shù)和臭氧技術(shù)相比，該技術(shù)的單位能源消耗所能降解的COD數(shù)值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于臭氧，畢竟臭氧理論上可以實現(xiàn)1:1的降解效率，但在實際運(yùn)行中往往需要消耗3個臭氧才能去除1個COD，其運(yùn)行效率和傳統(tǒng)電催化氧化工藝不相上下，折合每度電去除COD效率也僅為30mg/L左右，且臭氧設(shè)備一次性投資高，而多項催化氧化技術(shù)的設(shè)備一次性投資則不足臭氧設(shè)備一半。
   03 、多相催化氧化技術(shù)的短板問題
   以上是多項催化氧化技術(shù)相比于常用4種氧化技術(shù)的優(yōu)勢，但是多項催化氧化技術(shù)同樣有其短板，最大的短板就是其單獨(dú)應(yīng)用于高濃度廢水處理時，不能夠?qū)⒆罱K出水COD值達(dá)到一個很低的程度。
   這主要是因為該技術(shù)的作用原理，是通過直流電場作用在碳基催化劑的表面上，促進(jìn)氧氣在三相接觸面產(chǎn)生羥基自由基成分，實現(xiàn)大分子物質(zhì)的鍛煉，轉(zhuǎn)變?yōu)楦�小的分子，但是受限于常溫常壓的條件，這個過程很難做到把有機(jī)物完全礦化到CO2和H2O，因此其對于COD物質(zhì)的降解效率往往最高只有80%左右。
   但是經(jīng)過該技術(shù)處理后的廢水，由于大分子有機(jī)物大多轉(zhuǎn)變?yōu)榱诵》肿游镔|(zhì)，因此生化性可以得到很大的提升，所以多相催化氧化技術(shù)特別適合作為傳統(tǒng)生化的預(yù)處理技術(shù)。
   04 、多相催化氧化技術(shù)應(yīng)用案例
   通過以上介紹，總結(jié)多相催化氧化技術(shù)的最適合應(yīng)用場景如下：
   1.高濃度難生化處理廢水的前端預(yù)處理，經(jīng)過該技術(shù)處理后，可將B/C＜0.1的廢水提高到＞0.3，可滿足傳統(tǒng)生化處理，最大限度降低運(yùn)行投資費(fèi)用；
   2.帶色廢水的脫色處理，尤其是高濃度帶色廢水，應(yīng)用一般氧化法、吸附法等無法解決，例如農(nóng)藥廢水、醫(yī)藥中間體廢水、染料廢水等，采用此技術(shù)有很好的效果。
   該技術(shù)自開發(fā)以來，在高濃度農(nóng)藥廢水、醫(yī)藥廢水處理方面經(jīng)歷了1t/h規(guī)模中試試驗，現(xiàn)說明如下：

   1.河北滄州某農(nóng)藥廠廢水，每天水量為50t規(guī)模，水質(zhì)指標(biāo)如下所示：
   該廢水呈現(xiàn)橙黃色，原有技術(shù)是首先蒸發(fā)，然后蒸出液進(jìn)行生化處理，釜底液作為危廢處理，但是由于屬于農(nóng)藥廢水，蒸出液的可生化性極差，生化系統(tǒng)出水COD去除效率不高，且出水仍舊為橙黃色，目前采用多相催化氧化技術(shù)作為原水的預(yù)處理，噸水電耗在5.6元，出水即可無色，COD值8100mg/L，然后在經(jīng)過蒸發(fā)出水后，經(jīng)過生化處理即可滿足1級A出水標(biāo)準(zhǔn)。
   2.遼寧省某醫(yī)藥中間體廢水，每天水量100t，水質(zhì)指標(biāo)如下：

   該廢水呈現(xiàn)深紅褐色，業(yè)主原工藝為厭氧接觸氧化-好氧接觸氧化-MBR工藝，出水COD只能達(dá)到5000mg/L左右，且出水顏色為紅色，經(jīng)過加次鈉、雙氧水后色度沒有改變，經(jīng)過多相催化氧化工藝作為前端與處理后，停留時間2h，出水COD為7200mg/L左右，且出水無色透明，然后出水接生物流化床工藝，可以達(dá)到COD值40mg/L標(biāo)準(zhǔn)，直接達(dá)標(biāo)排放。