技術(shù)背景與創(chuàng )新性:
一、項目簡(jiǎn)介
本項目采用新型無(wú)機有機復合半導體光催化劑,在溫和條件下利用可見(jiàn)光作為光源,降解難以被生物降解方法處理的工業(yè)污水中有機污染物處理技術(shù)。不同于傳統的TiO2光催化劑,具有催化劑活性高、穩定性好、并減少催化劑分離工序,易于應用于實(shí)際污水體系的處理。特別適用于處理制藥廠(chǎng)污水:例如對有機磷、有機氯等農藥和各類(lèi)藥廠(chǎng)污水中有機污染物、及其含氮有機染料和含氧羧酸類(lèi)有機污染物的催化降解與礦化均有效。根據實(shí)際需要,污水處理后可以達到國家環(huán)保局規定的排放標準排放;也可以進(jìn)一步處理后作為中水再度利用。
二、前期工作基礎
2000年至2005年,我們利用5年的時(shí)間,開(kāi)展了POMs光催化應用基礎研究,研制了諸多種POMs及其復合體系的光催化劑, 取得了一系列理論成果,并篩選出具有實(shí)用化價(jià)值的并POMs-35催化劑,現將主要前期工作基礎概括如下:
1 研究了光催化處理各類(lèi)難以被生物礦化的有機污染物
研究了不同POMs光催化劑對含下列各類(lèi)有機污染物的工業(yè)污水體系的光催化降解反應:
(1)有機氯殺蟲(chóng)劑六六六和五氯苯等各種鹵代烴類(lèi)農藥等;
(2)甲酸、乙酸和蘋(píng)果酸等各類(lèi)羧酸類(lèi)有機物;
(3)羅丹明B、茜素S,中性紅,亞甲基籃,品紅酸,赤蘚紅B、偶氮類(lèi)染料、剛果紅、甲基橙、橙色紅2、萘酚藍黑等各類(lèi)含氮有機染料;
(4)有機膦酸類(lèi)含膦殺蟲(chóng)劑;
多酸光催化劑不僅可以降解上述污水體系中的各類(lèi)有機污染物,而且還可以將它們的降解產(chǎn)物進(jìn)一步礦化成簡(jiǎn)單的無(wú)機物,COD值達到國家環(huán)保部門(mén)規定的排放標準安全排放。
2 在國內外權威學(xué)術(shù)期刊(Chem.Mater.等)已發(fā)表了二十多篇系列研究論文,引起了國內外同行的廣泛關(guān)注, 為本項目的開(kāi)展奠定了堅實(shí)的理論和技術(shù)基礎。
3 將POMs光催化劑用于以下幾種實(shí)際城市污水體系的處理收到了很好的效果,催化劑并可以回收反復使用。
長(cháng)春市部分污水光催化降解前后COD值對比:
樣品 處理前 處理后
長(cháng)春一建二處生活污水 588 101
長(cháng)春市體育館污水 577 46
長(cháng)春新華印刷造紙廠(chǎng)污水 2340 149
長(cháng)春新星藥業(yè)污水 2040 71
長(cháng)春公交醫院污水 483 39
長(cháng)春南湖賓館污水 164 29
樣品為長(cháng)春市環(huán)保質(zhì)量檢測站提供,并測定COD值(降解4小時(shí))
三、研究?jì)热莺脱芯磕繕?
項目分兩個(gè)階段進(jìn)行實(shí)施:
1.建立擴試裝置(3-6個(gè)月)
設計和購置紫外可見(jiàn)光源、建立2噸/天規模的污水擴試處理裝置,研究光催化劑的規?;a(chǎn)技術(shù),光催化劑的活性和穩定性,污水指標的現場(chǎng)監控評價(jià)體系。
2.設計和建立中試裝置(8-12個(gè)月)
設計和建立30噸/天規模的污水中試處理裝置,完成催化劑穩定性試驗和光催化反應系統評價(jià)。召開(kāi)中間試驗鑒定驗收會(huì )。
3.估算處理成本1-3元/噸(小試);預計經(jīng)過(guò)擴試和中試可降低處理成本至1元/噸左右。
4.中試成功后,可進(jìn)一步在相關(guān)企業(yè)推廣應用。
市場(chǎng)情況:
處理后污水的COD值達到國家環(huán)保部門(mén)規定的排放標準(<100)?;蚋鶕?shí)際需要進(jìn)一步深度降解,達到作為中水再度利用標準。處理成本控制在1元/噸左右。市場(chǎng)巨大。