工业废水处理新型高效臭氧催化剂研发与应用
臭氧催化氧化及其组合工艺在处理难降解有机工业废水中的应用潜力巨大，备受关注。臭氧催化氧化的技术核心在于臭氧催化剂。中国环境科学研究院环境污染控制工程技术研究中心吴昌永主任在2022年6月11日举办的“先进水技术博览（Part 4）”上，系统介绍了适用于工业废水处理的臭氧催化剂的研发思路和发展方向。
1. 臭氧催化剂的学术研究与工业应用现状
从实用角度出发，当前臭氧催化剂主要聚焦于非均相催化剂，其中氧化铝基、硅铝基催化剂应用较为广泛。
（1）工业应用存在问题。第一，催化剂效率受废水类型影响大。不同行业、不同企业及不同工段产生废水的水质差异导致臭氧催化氧化效率差异大。第二，二级出水中有机絮体和大分子胶体易覆盖于催化剂表面堵塞催化剂孔隙，导致催化剂结垢。同时这些物质与难降解有机物争夺臭氧，降低臭氧利用率。
（2）学术研究现状。当前学术研究大多针对单一目标污染物，在纯水体系下研究催化剂的去除效能和降解机理。用于实际废水处理的试验研究基本为小试，工程效果无法保障。
2. 臭氧催化氧化技术发展方向
（1）研制能高效处理实际工业废水、大规模生产及应用的臭氧催化剂。
摒弃传统缺乏针对性的催化剂研制，根据污水“水征”解析，通过智能迭代算法优化取代繁杂的人工排列组合试错，开发高效催化剂定制化设计制备技术。与市售催化剂相比，催化效率与使用寿命都得到大幅提升。
（2）开发能提高臭氧催化氧化效能、保障催化剂稳定高效运行的工艺装备。
针对工程应用中悬浮物导致催化效率下降问题，从催化剂解毒和耦合处理的角度，研发生物絮体影响机理及高效拦截技术，集成微氧水解酸化-A/O-微絮凝砂滤-臭氧催化氧化集成工艺，为提高催化剂使用效率提供支撑，实现了水质稳定达标，提高了处理效率，降低了运行成本。
3. 臭氧催化氧化工程应用
定制化催化剂可适用于石化、制药、印染等不同工业废水、垃圾渗滤液、污染应急等，产品配方可根据处理废水水质进一步优化定制并进行催化剂效能验证与评价。集成技术成功运用于吉林石化污水深度处理项目（24万吨/天），减排COD占中石油“十二五”COD减排总量的25%，节能2.94×106 kW•h/年。并且有毒有机物减排显著，出水综合毒性满足德国污水排放毒性控制标准限值要求。
2022年6月11日上午，由中国环境科学学会水处理与回用专业委员会主办，四川大学建筑与环境学院、桂林理工大学环境科学与工程学院协办的技术沙龙“先进水技术博览（Part 4）”（WaterTech.）成功举办。技术沙龙采用网络会议的形式进行，中国环境科学学会水处理与回用专业委员会常务委员、桂林理工大学环境科学与工程学院常务副院长曾鸿鹄教授主持了会议。中节能国祯环保科技股份有限公司侯红勋首席科学家，中国环境科学研究院环境污染控制工程技术研究中心吴昌永主任分别作了题为《全局思维城市小流域综合治理技术》和《工业废水处理新型高效臭氧催化剂研发与应用》的精彩报告，来自水处理领域的专家、学者、工程技术人员和学生等3700人通过腾讯会议、蔻享学术直播、尚云互联直播和中国知网直播、等平台参加了此次沙龙。
吴昌永
研究员，博士生导师，中国环境科学研究院环境污染控制工程技术研究中心主任
