臭氧催化氧化工艺包是以臭氧催化氧化技术为核心,将相关设备、技术、工艺参数等整合而成的一套完整解决方案,旨在高效处理各类难降解有机废水。以下将从工艺原理、技术优势、应用领域、典型工艺等方面进行详细介绍。
工艺原理
臭氧催化氧化技术分为均相臭氧催化氧化技术与非均相臭氧催化氧化技术:
均相臭氧催化氧化技术:通过引入紫外光或加入溶液状态的催化剂形成催化氧化体系。其反应机理一是臭氧在催化剂作用下分解生成自由基(类 Fenton 反应机理);二是过渡金属离子与有机物发生复杂配位反应,形成金属络合物,增强氧化还原反应能力,更易被臭氧降解2。
非均相催化臭氧化技术:催化剂以固态形态存在,易与水分离,可避免催化剂流失,减少后续处理成本。常见催化剂类型有活性炭催化剂、金属氧化物催化剂、负载型催化剂等,反应机理一般为自由基反应机理、表面配位络合机理及协同作用机理2。
技术优势
高效降解:催化效率高,反应速率快,能显著降低污水中的 COD,可将 COD 降低到 30、20、15 等较低水平,同时可同时去除 COD 和氨氮1。
成本较低:臭氧投加量低,通过高效混合提高利用率,降低运营成本;采用集成一体化设备及工艺,占地面积小,投资成本低1。
适应性强:催化剂、活性炭使用寿命长,种类齐全,能适应各种复杂污水1。
绿色环保:无二次污染,不产生剩余污泥,对有机污染物的降解几乎无选择性1。
应用领域
制药废水处理
制药废水成分复杂,有机污染物种类多、毒性大、COD 及 NH₃ - N 浓度高、色度高、可生化性差。非均相臭氧催化氧化技术工艺简单,二次污染小,能降低污水色度和毒性。在一级好氧池出水增加臭氧催化氧化装置,可在较低臭氧浓度下降解大分子难降解有机物为中间产物,提高可生化性,再通过二级好氧处理去除中间产物,减少臭氧使用量和产泥量,降低投资和运行成本2。
印染废水处理
印染废水水量大、有机污染物浓度高、可生化性差和色度高。臭氧催化技术能在低投资、低运行费用、不增加占地的情况下,使出水达到排放要求。例如使用具有锰催化活性组分的陶粒、H₂O₂、负载锰氧化物陶粒、镁锰联合负载活性炭颗粒等作为催化剂,可显著降低废水色度,保证达标排放,提升臭氧催化效果,降低臭氧投加量,节省运行费用2。
石油废水处理
石油废水有毒有害,水量大,水质复杂波动大,含难生物降解有机物。多采用臭氧催化氧化技术与生物技术联用的处理工艺,臭氧催化氧化能降低色度,去除 COD,提高废水可生化性,有利于后续生物脱氮2。
典型工艺
以三段式臭氧接触池工艺为例,该工艺每一级投加不同的催化剂,串联进行氧化。其优点是有效保证反应时间,每级工艺都能产生较强的羟基自由基,主要用于污水处理、除臭和脱色,在降低 COD、BOD 等方面有显著效果1。
工艺包包含内容
设备
臭氧发生器:产生臭氧气体,为氧化反应提供氧化剂。
臭氧催化氧化池:使臭氧气体扩散到处理水中,与水全面接触并完成反应处理,提高臭氧溶解率和反应效率。
催化剂投加装置:用于向反应池中投加催化剂。
监测设备:如 COD 在线监测仪、氨氮在线监测仪等,实时监测水质指标。
技术服务
工艺设计:根据不同的废水水质和处理要求,设计合适的工艺方案。
催化剂选择:针对不同的废水类型,选择合适的催化剂。
运行调试:对工艺包进行安装、调试,确保系统正常运行。
技术培训:为用户提供操作、维护等方面的技术培训。
型建议