臭氧催化氧化工藝包是以臭氧催化氧化技術為核心,將相關設備、技術、工藝參數(shù)等整合而成的一套完整解決方案,旨在高效處理各類難降解有機廢水。以下將從工藝原理、技術優(yōu)勢、應用領域、典型工藝等方面進行詳細介紹。
工藝原理
臭氧催化氧化技術分為均相臭氧催化氧化技術與非均相臭氧催化氧化技術:
均相臭氧催化氧化技術:通過引入紫外光或加入溶液狀態(tài)的催化劑形成催化氧化體系。其反應機理一是臭氧在催化劑作用下分解生成自由基(類 Fenton 反應機理);二是過渡金屬離子與有機物發(fā)生復雜配位反應,形成金屬絡合物,增強氧化還原反應能力,更易被臭氧降解2。
非均相催化臭氧化技術:催化劑以固態(tài)形態(tài)存在,易與水分離,可避免催化劑流失,減少后續(xù)處理成本。常見催化劑類型有活性炭催化劑、金屬氧化物催化劑、負載型催化劑等,反應機理一般為自由基反應機理、表面配位絡合機理及協(xié)同作用機理2。
技術優(yōu)勢
高效降解:催化效率高,反應速率快,能顯著降低污水中的 COD,可將 COD 降低到 30、20、15 等較低水平,同時可同時去除 COD 和氨氮1。
成本較低:臭氧投加量低,通過高效混合提高利用率,降低運營成本;采用集成一體化設備及工藝,占地面積小,投資成本低1。
適應性強:催化劑、活性炭使用壽命長,種類齊全,能適應各種復雜污水1。
綠色環(huán)保:無二次污染,不產(chǎn)生剩余污泥,對有機污染物的降解幾乎無選擇性1。
應用領域
制藥廢水處理
制藥廢水成分復雜,有機污染物種類多、毒性大、COD 及 NH₃ - N 濃度高、色度高、可生化性差。非均相臭氧催化氧化技術工藝簡單,二次污染小,能降低污水色度和毒性。在一級好氧池出水增加臭氧催化氧化裝置,可在較低臭氧濃度下降解大分子難降解有機物為中間產(chǎn)物,提高可生化性,再通過二級好氧處理去除中間產(chǎn)物,減少臭氧使用量和產(chǎn)泥量,降低投資和運行成本2。
印染廢水處理
印染廢水水量大、有機污染物濃度高、可生化性差和色度高。臭氧催化技術能在低投資、低運行費用、不增加占地的情況下,使出水達到排放要求。例如使用具有錳催化活性組分的陶粒、H₂O₂、負載錳氧化物陶粒、鎂錳聯(lián)合負載活性炭顆粒等作為催化劑,可顯著降低廢水色度,保證達標排放,提升臭氧催化效果,降低臭氧投加量,節(jié)省運行費用2。
石油廢水處理
石油廢水有毒有害,水量大,水質復雜波動大,含難生物降解有機物。多采用臭氧催化氧化技術與生物技術聯(lián)用的處理工藝,臭氧催化氧化能降低色度,去除 COD,提高廢水可生化性,有利于后續(xù)生物脫氮2。
典型工藝
以三段式臭氧接觸池工藝為例,該工藝每一級投加不同的催化劑,串聯(lián)進行氧化。其優(yōu)點是有效保證反應時間,每級工藝都能產(chǎn)生較強的羥基自由基,主要用于污水處理、除臭和脫色,在降低 COD、BOD 等方面有顯著效果1。
工藝包包含內容
設備
臭氧發(fā)生器:產(chǎn)生臭氧氣體,為氧化反應提供氧化劑。
臭氧催化氧化池:使臭氧氣體擴散到處理水中,與水全面接觸并完成反應處理,提高臭氧溶解率和反應效率。
催化劑投加裝置:用于向反應池中投加催化劑。
監(jiān)測設備:如 COD 在線監(jiān)測儀、氨氮在線監(jiān)測儀等,實時監(jiān)測水質指標。
技術服務
工藝設計:根據(jù)不同的廢水水質和處理要求,設計合適的工藝方案。
催化劑選擇:針對不同的廢水類型,選擇合適的催化劑。
運行調試:對工藝包進行安裝、調試,確保系統(tǒng)正常運行。
技術培訓:為用戶提供操作、維護等方面的技術培訓。
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