폐수 고도산화를 위한 오존산화 기술

Jan 25, 2025

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최근 급속한 산업화 발전으로 인해 산업체에서 배출되는 폐수의 양이 급격히 증가하고 있으며, 이로 인한 환경오염 문제는 날로 심각해지고 있다. 산업생산으로 배출되는 폐수에는 유기성 폐수의 농도가 높고, 조성이 복잡하며, 분해가 어렵고 독성물질을 함유하고 있는 특성을 가지고 있습니다.

 

따라서 기존의 하수처리 기술로는 더 이상 현재의 하수처리 요구사항을 충족할 수 없으므로 이러한 산업폐수를 효과적으로 처리하는 것이 최우선 과제가 되었습니다. 현재 고급 고급 산화 방법은 우수한 처리 효과, 빠른 반응 속도, 낮은 2차 오염 확률 및 넓은 적용 범위를 갖추고 있습니다. 따라서 이 기술은 다양한 산업폐수 처리공정에 점차 적용되고 있다.

 

그 중 오존 산화 기술은 독특한 장점을 지닌 현재의 주류 공정이 되었습니다. 오존은 강력한 산화 특성을 갖고 있으며 다양한 유기 오염 물질을 효율적으로 분해 및 광물화하여 무해한 작은 분자로 변환할 수 있습니다. 반응이 빠르고 선택성이 좋으며 처리 과정에서 2차 오염이 발생하지 않아 환경 친화적입니다. 먹는 물의 심층 처리, 물 속의 미량 유기 오염 물질 및 소독 부산물 전구체 제거 또는 산업 폐수 처리에서 고농도이고 분해가 어려운 유기 오염 물질의 분해에서 오존 산화가 탁월한 것으로 나타났습니다. 성능.

 

오존 산화 및 촉매작용


오존 산화는 오염 물질과 오존 사이의 서로 다른 화학 반응에 따라 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 하나는 오존을 사용하여 유기 화합물과 직접 반응하는 것인데, 일반적으로 직접 오존 반응이라고 합니다. 다른 하나는 오존이 먼저 분해되어 수산기 라디칼을 형성한 다음 수산기 라디칼과 유기 생성물이 일반적으로 오존 발생기의 간접 화학 반응이라고 불리는 직접적인 화학 반응을 겪는다는 것입니다.

실제 적용에서 오존과의 직접 반응은 일반적으로 유기물의 이중 결합을 깨고 큰 분자 유기물을 작은 분자로 변환하지만 전체 산화도는 높지 않으며 작은 분자로 분해된 유기물은 생분해성이 더 큽니다.

 

직접 오존산화는 선택성이 강하고 화학반응 속도가 느리며 오염물질의 종합적인 정화가 어렵다는 점에서 산업폐수를 전처리하여 폐수의 B/C 비율을 향상시킬 수 있다.

 

오존의 간접 처리 화학 반응의 기본 원리는 오존이 먼저 물에 용해되어 수산기 라디칼(OH)을 형성한 다음 수산기 라디칼이 유기물을 탈산시키는 것입니다. 이 방법은 일반적으로 화학적 선택성이 없지만 반응속도가 빠르고 산화도가 높으며 하수처리 효율이 좋다는 장점으로 인해 하수심층처리에 널리 사용되고 있다.

 

오존 처리의 간접적인 화학 반응에서 오존은 주로 두 가지 방식으로 물에 수산기 라디칼을 형성합니다.

 

① 알칼리성 조건에서 오존은 빠르게 용해되어 수산기 라디칼을 형성하고, 자외선의 영향으로 오존은 수산기 라디칼을 형성합니다.

 

② 오존은 다양한 금속 촉매의 영향으로 수산기 라디칼을 형성합니다.

 

Jieyao Technology 팀은 고품질 활성탄과 활성 알루미나를 담체로 사용하고 복합 금속 촉매 성분을 탑재하며 다중 금속 동시 함침 및 배위 화학 작용을 통해 촉매 구조와 성능을 정확하게 조절하는 이종 촉매에 대한 연구를 수행하여 다음과 같은 문제를 해결했습니다. 기존 촉매의 낮은 촉매 활성, 열악한 구조 안정성 및 활성 성분의 쉬운 분리 문제를 해결하고 광범위한 스펙트럼 및 적용 효과를 크게 향상시킵니다.

 

오존 산화는 다른 생물학적 산화 기술과 결합될 수도 있는데, 이는 폐수 처리 과정에서 생물학적 산화 속도와 효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 단순히 오존 산화를 사용하여 유기 오염물질의 급격한 분해 문제를 해결할 수도 있습니다.

 

오존-과산화수소 시너지 산화


기본 원리는 오존과 과산화수소의 촉매 효과를 사용하여 디하이드록실 라디칼을 형성하는 것입니다. 이 방법은 불순물을 처리할 필요가 없다는 장점이 있습니다. 실제 적용에서는 이 방법이 급수 공정 등 물 환경이 큰 작업 현장에 처음 적용되었으며, 현재 고농도 산업 폐수 처리에 점차 적용되고 있습니다.

 

오존 활성탄의 포괄적인 기술은 오존 산화 효율을 향상시킬 수 있습니다. 동시에 건설 및 사용에 있어서 활성탄의 일회성 활용 시간을 늘릴 수 있으며 장비 투자 및 운영 비용을 줄일 수 있습니다. 마찬가지로, 오존과 자외선 동시 산화 방법은 자동차 배기가스의 복합 물질, 고산소 유기 물질 및 기타 염소화 유기 물질을 처리하는 데 더 효과적입니다.

 

엔지니어링 응용 분야에서 이 회사는 초음파 오존 산화를 사용하여 폴리비닐알코올(PVA) 산업 폐수를 처리하고, 막 접촉 오존 산화 및 한외여과 기술을 사용하여 인쇄 및 염색 산업 폐수와 2차 생화학적 폐수를 처리합니다. 결과는 오존 산화와 기타 공정 기술의 결합이 에너지 소비가 낮고 효율이 높으며 산업 폐수의 심층 처리에 큰 이점이 있음을 보여줍니다.

 

현재 오존 결합 시너지 산화 기술은 연구 단계에 있습니다. 이 기술은 주로 저농도, 난분해성 폐기물 및 비교적 단순한 산업폐수 처리에 사용됩니다. 그럼에도 불구하고 이 기술은 폐수 처리 분야에서 여전히 폭넓은 응용 가능성을 갖고 있습니다.

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