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利用臭氧对污水进行深度的处理

TIME:2019-07-25   click: 80 次
  臭氧本身就是一种强氧化剂。它对有机废水有一定的氧化作用,但它具有选择性。当难以处理化学结构非常稳定的有机污染物时,效果不是很理想。臭氧催化氧化利用臭氧在催化剂作用下产生的羟基自由基,比臭氧分子具有更强的氧化能力,反应无选择性,能快速氧化分解污水处理中的大分子有机污染物。反应式如下:
  O3 + H2O +hν→H2O2 + O2
  H2O2 +hν→2·OH(2)
  2O3 + H2O2→3O3 + 2·OH(3)
  电化学催化氧化废水的原理
  电催化氧化是H2O或OH-在电场和催化剂作用下通过在阳极上放电产生物理吸附的羟基(·OH)的反应,发生以下反应:
  MOx + H2O→MOx(·OH)+ H ++ e(4)
  MOx(·OH)→MO(x + 1)+ H ++ e(5)
  MO(x + 1)具有很强的氧化性。当废水中存在可氧化的有机物R时,会发生以下反应:
  R + MOx(·OH)z→CO2 + zH ++ ze + MOx(6)M + MO(x + 1)→RO + MOx(7)
  在电解反应中,产生具有氧化作用的一些氧化物质如Cl2,Cl·,OCl-,O3和ClO2,并且通过上述物质的组合进一步氧化污染物。
  高级污水处理的整体工艺设计
  生化处理后的污水经提升泵升级,首先进入安全过滤系统,由生化水通过核桃壳过滤器,高效纤维过滤器,活性炭过滤器和自清洗过滤器作为超滤装置的预处理,减少超级过滤和反渗透膜污染,延长膜寿命,改善水质。由安全过滤系统过滤的污水依次进入超滤和反渗透系统(即双膜过滤系统),双膜产生的低浓度水再用于软化水站,即循环水场,消防水站和其他供水点。由膜产生的高浓度污水经过臭氧催化氧化,然后进入电催化氧化系统,最终实现膜的浓缩水的排出。双膜进水口按50 t/h设计,膜浓缩水处理装置按10 t/h设计,废水回用率设计为75%。
  臭氧催化氧化耦合电催化氧化处理膜浓水随着上游增产措施的增加,流花,QHD32-6原油和曹妃甸等原油质量较差,导致反渗透COD和电导率降低水远远超出原设计值240 mg/L和5000μs/cm,膜浓缩水中含有多种难降解污染物,如二甲苯,环氧乙烷,苯酚等,抑制生化系统,传统的生化处理工艺难以实现顺应性使用传统的物理化学方法如Fenton,蒸发,活性炭吸附等,排放具有去除不良,成本高和污染物转移的缺点[3-4]。具有成熟的臭氧催化氧化技术,但简单的臭氧催化氧化工艺难以保证膜的浓缩水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》的一级标准。电催化氧化工艺是泓润科技所开发的国内FPSO处理生活污水的工艺。该方法的简单使用存在高功耗和高运行成本的问题。在中试臭氧催化氧化后,与第一次电催化氧化相比,电催化氧化具有处理效率高,操作成本低的特点。经过综合考虑,石化终于确定了使用臭氧催化氧化偶联电催化氧化工艺。