技术成果:典型生物质固废制取高值化水处理催化剂的关键技术及应用
(一) 技术名称:
典型生物质固废制取高值化水处理催化剂的关键技术及应用
(二) 技术提供方:
英国威廉集团 何春 hechun@mail.sysu.edu.cn
(三) 适用范围:
本技术适合用于适用于制药、印染、电镀等高难度有机废水处理领域
(四) 技术内容:
1、技术原理
该技术以典型生物质废弃物(污泥、秸秆、锯末、木屑、花生壳等)为原料,通过掺杂与孔结构设计,开发了系列具有高活性界面与优异电子传输能力的催化剂;构建了基于催化与界面电子转移的H2O2“自产生-自利用”新体系,并在高盐工业废水与难降解有机废水处理中实现了技术验证与应用拓展。
2、技术先进性
技术的创新在于以典型生物质废弃物(污泥、秸秆、锯末、木屑、花生壳等)为原料,成功开发出具有绿色可持续特性的催化剂体系,并将其应用于难降解有机废水场景,显著拓展了生物质废弃物的高值化利用路径,提升了固废资源循环效率,为实现“以废治废”的绿色水处理模式提供了新材料与新方法,兼具环境效益与技术推广价值。
3、技术优势
1)通过基于生物质废弃物的调控技术,成功优化了催化剂的电子结构与表面性质,解决了传统非均相催化剂普遍存在的“活性位点掩蔽、金属离子溶出率高、稳定性与催化效率难以兼顾”的行业核心难题;
2)与同类产品相比催化效率提升数倍;
3)针对高难度工业废水处理,该技术通过其内在反应机制,能够大幅减少对外加氧化药剂的依赖。这不仅从主药剂环节直接降低了运行费用,也同步减轻了后续固废与废气处置的负荷与风险,实现了经济性与环境友好性的协同。
4、工艺流程
1)催化剂制备:以特定前驱体为原料,通过一系列预处理与热处理工艺,合成具有目标功能的催化材料。
2)反应过程:废水经预处理、生化处理和均质池后流入高级氧化反应池,于反应池中投加异相催化剂。该材料能有效促进活性氧物种的生成与利用,从而实现对水体中有机污染物的持续降解。
3)工程化应用:所制备的催化剂已在相关企业中应用推广,实现了废水的稳定达标排放。
5、污染治理效果
在实际工程应用中,该技术体系表现出了良好的综合性能与效益。其处理效果稳定可靠,能确保出水水质持续达标;同时,在运行过程中实现了主要药剂消耗、固体废物产生量以及整体碳排放的显著降低。这不仅直接带来了吨水处理成本的节约,也从源头上减少了化学品的环境风险与安全储存隐患,实现了环境效益与经济效益的协同提升。
6、技术知识产权情况
相关成果已发表于Environmental Science & Technology,Applied Catalysis B: Environment and Energy等期刊,国家发明专利已公开。
7、技术获奖情况
2025年广东省循环经济和资源综合利用协会科技进步奖,一等奖
8、技术推广情况
本项目技术已完成从实验室到产业化应用的转化,目前已在多家环保科技企业实现落地应用。
