一、催化劑性能對處理效率的影響

‌催化劑的物理結構‌

活性炭基催化劑的比表面積和孔容顯著影響臭氧分解及污染物去除效率。例如，黏土B（比表面積126.2 m²/g，孔容0.34 cm³/g）與活性炭復合后，其催化性能優于普通活性炭‌34。

微氣泡臭氧催化氧化中，酸改性活性炭（N-AC）對Cu負載催化劑的性能提升更明顯，可能與表面官能團增加有關。

‌活性金屬組分的作用‌

負載Cu、Ce等金屬的催化劑可增強臭氧氧化能力。例如，Cu-Ce雙金屬催化劑對COD的去除率較單一金屬催化劑提高約15%‌35。

MnO?負載的活性炭復合材料在石化污水處理中表現更優，歸因于其對臭氧的催化活化作用‌。

二、反應條件對處理效果的調控

‌臭氧濃度與停留時間‌

提高臭氧濃度（如16 mg/m³）可提升硫化氫、硫醇去除率，但需控制出口臭氧濃度低于嗅覺閾值（0.01 mg/m³），避免二次污染‌2。

臭氧反應時間需與污染物降解動力學匹配。例如，制藥廢水處理中120分鐘臭氧接觸時間可實現COD去除率43%‌5。

‌pH值的優化‌

臭氧氧化效率隨pH變化顯著。在有機硅廢水處理中，pH 8.0時COD去除率最高，而pH過低（<6.0）或過高（>10.0）均會抑制反應‌。

 

三、處理效果與可生化性提升

‌污染物降解與COD去除‌

臭氧催化氧化對難降解有機物（如抗生素、染料）的分解效果顯著，例如酸性大紅染料廢水處理后COD平均降低46%‌35。

組合工藝（如臭氧催化氧化+BAF）對制藥廢水COD總去除率達62%，遠高于單一生物處理工藝‌。

‌可生化性改善‌

臭氧氧化后，BOD5/COD比值由0.12提升至0.28，表明大分子有機物被轉化為易降解小分子，利于后續生物處理‌。

 

四、經濟性與工藝優化建議

‌填料與能耗平衡‌

鐵屑填料對臭氧催化效率優于陶瓷填料，但需控制氣流停留時間（如0.8秒）以避免臭氧過量消耗‌26。

微氣泡技術可提高氣液傳質效率，減少臭氧投加量，降低運行成本‌6。

‌催化劑穩定性與再生‌

活性炭基催化劑長期使用后易因孔道堵塞失活，需定期酸洗或高溫再生以恢復性能‌。

 

五、局限性及改進方向

‌副產物與毒性風險‌

臭氧氧化可能產生醛類、羧酸等中間產物，需結合生物工藝進一步降解‌。

‌復雜水質適應性‌

高鹽、高懸浮物廢水可能抑制催化劑活性，需優化預處理工藝‌。

‌關鍵結論‌：臭氧催化氧化技術通過催化劑設計、反應條件優化及組合工藝聯用，可有效提升難降解污染物的去除效率與可生化性，但需綜合考慮經濟性與副產物控制‌。