一、臭氧在污水处理中的作用及其应用概述 (一)、臭氧在污水处理中的作用 高浓度臭氧水可对污水进行脱色,降解COD氧化有机物 1、能降解难以降解的大分子及有机物---臭氧可以分解生物难降解的有机物和三致(致癌、致畸、致突变)物质,提高污水的可生化性。 2、脱色、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,改善水质。 3、杀菌---臭氧是优良的氧化剂 ,可以杀灭抗氯性强的病毒和芽孢。 4、降解COD和BOD。 (二)、臭氧在污水处理行业的应用 传统饮用水处理工艺中,大多使用氧气或次氯酸钠作为消毒剂 氯能有效杀灭水中的细菌。但近年来发现,氯处理产生的一些副产物如三氯甲烷等有机卤代物具有一定的毒性,甚至有致癌、致畸、致突变的作用。因此,饮用水的臭氧处理技术受到重视和深入研究。研究表明,臭氧不仅具有很强的杀菌消毒作用,还可以氧化水中的微污染物质,这些微污染物往往难以生物降解,如腐殖酸、农药、氯代有机物等。且臭氧氧化较彻底,较少产生副产物。 水体除臭脱色废水中,有机或无机物中含硫、氮是引起臭味的主要原因 当投加1—2mg/L低浓度的臭氧于废水中时。就可氧化这些物质起到除臭效果。值得一提的是,臭氧作了脱除异昧外,还可防止异味的产生。这是由于臭氧发生器产生的气体中含有大量的氧气或空气,而产生臭味的物质易在缺氧环境下导致发臭;若采用臭氧处理,在氧化除臭的同时,形成了富氧环境,这样可阻止臭味的再产生。臭氧对水体中的着色有机物具有氧化分解作用,微量的臭氧就能起到良好的脱色效果。着色有机物一般为具有不饱和键的多环有机物,用臭氧进行处理时,能够打开不饱和化学键,使分子断键,从而使水变清。 废水中无机和有机污染物质的臭氧氧化 工业废水中,最先采用臭氧法处理的污水是氰废水和台酚废水。氯化物经臭氧氧化后生成的氰酸盐,其毒性仅为氰化物的1/100左右,甚至可进一步氧化成无害化物质。用臭氧处理铁氰铬合盐则比较困难,但对其他氰铬量的铜离子能促进臭氧对氰的分解。臭氧还可用于处理含金属离子废水,将存在于废水中的金属离子氧化为不溶于水的化合物。 臭氧能与多种有机物或其官能团发生反应。臭氧破坏和去除废水中污染物的作用已被广泛研究。对有机物臭氧化的产物也进行了一些研究,臭氧化产物主要是一元醛、二元醛、醛酸、一元羧酸、二元羧酸等有机小分子。 臭氧在冷却水处理中的应用 臭氧具有杀菌、缓蚀和阻垢的功效,可代替传统的化学药剂处理循环冷却水,且处理费用低于化学药剂处理方法,处理后无二次污染。 二、臭氧污水处理机理 臭氧具有很强的氧化力,目前是已知最强的氧化剂之一。臭氧在污水处理中的用途非常广泛,其原理全部是利用臭氧自身的强氧化性。臭氧分解后,生成为氧气,无二次污染。 三、臭氧应用于污水处理行业范围 生活污水 石油污水/废水 工业废水 医院污水 造纸污水 纺织印染污水 化工污水 食品污水 制革\制衣污水
四、直接影响臭氧系统化学反应过程的因素 1、 影响臭氧浓度和出产率的因素 空气(富氧空气或氧气)的湿度、温度、流量、压力、发生器功率等条件都会导致臭氧浓度和出产率的变化。 2、臭氧氧化难降解有机物的反应途径 其一、臭氧通过亲核或亲电作用直接参加反应。具有直接氧化有机物、反应较慢、有选择性、有直接氧化产物产生等特征。 其二、臭氧在碱性环境等因素作用下,通过活泼自由基主要是-OH-与污染物反应,具有氧化有机物速度快、无选择性、间接氧化等特点。因为OH是臭氧基型链反应的引发剂。 3、时间对臭氧氧化反应的影响 实验表明,通常接触时间在臭氧浓度≥40mg/L时,为5~10分钟为宜。时间过短、反应不彻底、给后续工艺带来负担,时间过长,如超过15分钟,反应过头出现色度加深现象,且影响水处理效率,因此,应选择合适的反应时间。 4、臭氧投放量对氧化反应的影响 臭氧投放量对污染物去除有着重要的作用,在污染物浓度一定时,通常是臭氧投放量越大,去除效率越高,去除率增加,对于该有机废水臭氧化最佳调试数据2.8~4.2mg臭氧/mg污染物。因此,处理难降解有机污染、高浓度和大产率都需要,高浓度和小产率显然不适,低浓度和小产率更不适。 5、PH值对臭氧氧化反应的影响 (1)臭氧本身氧化能力强弱与PH值有关,臭氧分子中的氧原子本身具有强亲电子或质子特征,直接表现出强氧化性能。臭氧在水中的分解速度随PH值提高而加快。若PH提高一个单位,臭氧分解大约快三倍,会产生更多的·OH,因此碱性条件下,产生强氧化性的·OH非常重要。 (2)废水中有机物物理、化学性质与PH值有密切关系。 (3)臭氧吸收率与PH值有一定的关系,通常认为碱性条件吸收要优于酸性条件。 (4)PH值在全部臭氧氧化过程中的变化主要表现在中性(PH=7)或碱性(PH>7)条件下,PH值随氧化过程进行呈下降趋势,其原因是有机物氧化成小分子有机酸醛类物质。要加强臭氧氧化反应,应不断进行PH值调节偏碱进行。 6、臭氧氧化特征的碱性环境形成条件 臭氧氧化的溶液中:臭氧、臭氧+H2O2、臭氧+紫外线、臭氧+H2O2+紫外线几种方式都可以成为碱性化环境,针对不同的难降解有机物特点,可选择不同的工艺方式。 五、污水处理系统臭氧机选型 1、臭氧机选型 臭氧一般用在污水的深度处理阶段,在排放之前的清水池或氧化池投加。其投加浓度取决于污水中的物质组成和要达到的效果,通常由小试决定。无小试的通用投加浓度在10-15mg/L(氧气源),由于各臭氧厂家臭氧浓度不同,投加浓度也有差别,如果是空气源的投加浓度要扩大5-10倍,臭氧浓度越高氧化性越强,效果也越好。 例:某污水厂,1200m3/D ,50T/h,按10mg/L投加,按照广州佳环电器科技有限公司臭氧选型为:50*10=500g/h,臭氧机选型为YT-020-500G。 用增压泵加水射器工艺投加:YT-500G气量为7.2m3/h的氧气。 水射器气水比为1:5,选择36T/h的增压泵和36T/h的水射器。 2、臭氧选型时存在的误区 (1)、只关心臭氧产量,不注重臭氧浓度同样产量的臭氧机,臭氧出口浓度越高,杀菌效果越好。 (2)、认为总投加臭氧量一样,效果就一样单位体积内的臭氧含量越高,效果也越好; (3)、计算臭氧投加量时,忽视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,产量再多,浓度再高的臭氧,臭氧混合不到水中,也起不到理想的效果。 六、污水处理工艺流程及臭氧投加方法 如图所示,其中O3接高浓度臭氧机 污水处理一般分为三个处理阶段: 1.机械处理(含污水格栅); 2.生化处理; 3.深度处理。 臭氧投加在污水处理的深度处理阶段,在深度处理阶段的消毒池或清水池,投加方法为,从水池中取水通过增压泵和水射器再回流到水池中,在水池中使臭氧和水充分接触,延长臭氧和水的接触时间,把多余的尾气分离出来,臭氧接触池最好密封,收集的尾气通过尾气口排到室外或接上尾气毁灭装置。 技术:13423669756 |