一、臭氧在污水處理中的作用及其應用概述 (一)、臭氧在污水處理中的作用 高濃度臭氧水可對污水進行脫色,降解COD氧化有機物 1、能降解難以降解的大分子及有機物---臭氧可以分解生物難降解的有機物和三致(致癌、致畸、致突變)物質,提高污水的可生化性。 2、脫色、除味---臭氧去除污水中的色、嗅、味和酚氯等污染物,增加水中的溶解氧,改善水質。 3、殺菌---臭氧是優良的氧化劑 ,可以殺滅抗氯性強的病毒和芽孢。 4、降解COD和BOD。 (二)、臭氧在污水處理行業的應用 傳統飲用水處理工藝中,大多使用氧氣或次氯酸鈉作為消毒劑 氯能有效殺滅水中的細菌。但近年來發現,氯處理產生的一些副產物如三氯甲烷等有機鹵代物具有一定的毒性,甚至有致癌、致畸、致突變的作用。因此,飲用水的臭氧處理技術受到重視和深入研究。研究表明,臭氧不僅具有很強的殺菌消毒作用,還可以氧化水中的微污染物質,這些微污染物往往難以生物降解,如腐殖酸、農藥、氯代有機物等。且臭氧氧化較徹底,較少產生副產物。 水體除臭脫色廢水中,有機或無機物中含硫、氮是引起臭味的主要原因 當投加1—2mg/L低濃度的臭氧于廢水中時。就可氧化這些物質起到除臭效果。值得一提的是,臭氧作了脫除異昧外,還可防止異味的產生。這是由于臭氧發生器產生的氣體中含有大量的氧氣或空氣,而產生臭味的物質易在缺氧環境下導致發臭;若采用臭氧處理,在氧化除臭的同時,形成了富氧環境,這樣可阻止臭味的再產生。臭氧對水體中的著色有機物具有氧化分解作用,微量的臭氧就能起到良好的脫色效果。著色有機物一般為具有不飽和鍵的多環有機物,用臭氧進行處理時,能夠打開不飽和化學鍵,使分子斷鍵,從而使水變清。 廢水中無機和有機污染物質的臭氧氧化 工業廢水中,最先采用臭氧法處理的污水是氰廢水和臺酚廢水。氯化物經臭氧氧化后生成的氰酸鹽,其毒性僅為氰化物的1/100左右,甚至可進一步氧化成無害化物質。用臭氧處理鐵氰鉻合鹽則比較困難,但對其他氰鉻量的銅離子能促進臭氧對氰的分解。臭氧還可用于處理含金屬離子廢水,將存在于廢水中的金屬離子氧化為不溶于水的化合物。 臭氧能與多種有機物或其官能團發生反應。臭氧破壞和去除廢水中污染物的作用已被廣泛研究。對有機物臭氧化的產物也進行了一些研究,臭氧化產物主要是一元醛、二元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸等有機小分子。 臭氧在冷卻水處理中的應用 臭氧具有殺菌、緩蝕和阻垢的功效,可代替傳統的化學藥劑處理循環冷卻水,且處理費用低于化學藥劑處理方法,處理后無二次污染。 二、臭氧污水處理機理 臭氧具有很強的氧化力,目前是已知最強的氧化劑之一。臭氧在污水處理中的用途非常廣泛,其原理全部是利用臭氧自身的強氧化性。臭氧分解后,生成為氧氣,無二次污染。 三、臭氧應用于污水處理行業范圍 生活污水 石油污水/廢水 工業廢水 醫院污水 造紙污水 紡織印染污水 化工污水 食品污水 制革\制衣污水
四、直接影響臭氧系統化學反應過程的因素 1、 影響臭氧濃度和出產率的因素 空氣(富氧空氣或氧氣)的濕度、溫度、流量、壓力、發生器功率等條件都會導致臭氧濃度和出產率的變化。 2、臭氧氧化難降解有機物的反應途徑 其一、臭氧通過親核或親電作用直接參加反應。具有直接氧化有機物、反應較慢、有選擇性、有直接氧化產物產生等特征。 其二、臭氧在堿性環境等因素作用下,通過活潑自由基主要是-OH-與污染物反應,具有氧化有機物速度快、無選擇性、間接氧化等特點。因為OH是臭氧基型鏈反應的引發劑。 3、時間對臭氧氧化反應的影響 實驗表明,通常接觸時間在臭氧濃度≥40mg/L時,為5~10分鐘為宜。時間過短、反應不徹底、給后續工藝帶來負擔,時間過長,如超過15分鐘,反應過頭出現色度加深現象,且影響水處理效率,因此,應選擇合適的反應時間。 4、臭氧投放量對氧化反應的影響 臭氧投放量對污染物去除有著重要的作用,在污染物濃度一定時,通常是臭氧投放量越大,去除效率越高,去除率增加,對于該有機廢水臭氧化最佳調試數據2.8~4.2mg臭氧/mg污染物。因此,處理難降解有機污染、高濃度和大產率都需要,高濃度和小產率顯然不適,低濃度和小產率更不適。 5、PH值對臭氧氧化反應的影響 (1)臭氧本身氧化能力強弱與PH值有關,臭氧分子中的氧原子本身具有強親電子或質子特征,直接表現出強氧化性能。臭氧在水中的分解速度隨PH值提高而加快。若PH提高一個單位,臭氧分解大約快三倍,會產生更多的·OH,因此堿性條件下,產生強氧化性的·OH非常重要。 (2)廢水中有機物物理、化學性質與PH值有密切關系。 (3)臭氧吸收率與PH值有一定的關系,通常認為堿性條件吸收要優于酸性條件。 (4)PH值在全部臭氧氧化過程中的變化主要表現在中性(PH=7)或堿性(PH>7)條件下,PH值隨氧化過程進行呈下降趨勢,其原因是有機物氧化成小分子有機酸醛類物質。要加強臭氧氧化反應,應不斷進行PH值調節偏堿進行。 6、臭氧氧化特征的堿性環境形成條件 臭氧氧化的溶液中:臭氧、臭氧+H2O2、臭氧+紫外線、臭氧+H2O2+紫外線幾種方式都可以成為堿性化環境,針對不同的難降解有機物特點,可選擇不同的工藝方式。 五、污水處理系統臭氧機選型 1、臭氧機選型 臭氧一般用在污水的深度處理階段,在排放之前的清水池或氧化池投加。其投加濃度取決于污水中的物質組成和要達到的效果,通常由小試決定。無小試的通用投加濃度在10-15mg/L(氧氣源),由于各臭氧廠家臭氧濃度不同,投加濃度也有差別,如果是空氣源的投加濃度要擴大5-10倍,臭氧濃度越高氧化性越強,效果也越好。 例:某污水廠,1200m3/D ,50T/h,按10mg/L投加,按照廣州佳環電器科技有限公司臭氧選型為:50*10=500g/h,臭氧機選型為YT-020-500G。 用增壓泵加水射器工藝投加:YT-500G氣量為7.2m3/h的氧氣。 水射器氣水比為1:5,選擇36T/h的增壓泵和36T/h的水射器。 2、臭氧選型時存在的誤區 (1)、只關心臭氧產量,不注重臭氧濃度同樣產量的臭氧機,臭氧出口濃度越高,殺菌效果越好。 (2)、認為總投加臭氧量一樣,效果就一樣單位體積內的臭氧含量越高,效果也越好; (3)、計算臭氧投加量時,忽視混合效率只知道臭氧投加量越高越好,往往忽略了臭氧的混合效率,產量再多,濃度再高的臭氧,臭氧混合不到水中,也起不到理想的效果。 六、污水處理工藝流程及臭氧投加方法 如圖所示,其中O3接高濃度臭氧機 污水處理一般分為三個處理階段: 1.機械處理(含污水格柵); 2.生化處理; 3.深度處理。 臭氧投加在污水處理的深度處理階段,在深度處理階段的消毒池或清水池,投加方法為,從水池中取水通過增壓泵和水射器再回流到水池中,在水池中使臭氧和水充分接觸,延長臭氧和水的接觸時間,把多余的尾氣分離出來,臭氧接觸池最好密封,收集的尾氣通過尾氣口排到室外或接上尾氣毀滅裝置。 技術:13423669756 |