臭氧（催化）氧化技能在污水处理厂提标改造中的使用

　　【我国环保在线 技能前沿】跟着各地方政府污染物排放规范的发布，污水处理厂均面对着提标改造的问题。即使是市政污水处理厂，有时来水也会混入必定份额的工业废水，使得原水组分比较复杂，难降解有机物含量较高，这对污水处理厂提标改造中CODCr 合格构成很大的困难。
　　本文通过论述臭氧氧化技能及臭氧催化氧化技能在水处理深度处理中的使用现状，介绍了知合环境研制的新式ZENITY-OCOT臭氧催化氧化技能，并与惯例Fenton试剂氧化技能进行了比照，显现了新式ZENITY-OCOT臭氧催化氧化技能在污水处理厂提标改造中杰出的使用远景。
　　跟着经济的快速开展和人们生活水平的不断进步，我国城市污水处理面对严峻应战。前期建造的污水处理厂和污水处理设备因为规划处理才能缺乏、处理工艺落后，现已无法满意现有需求，严重影响了乡镇化进程。针对这种状况，政府相继发布了《水十条》和《城市黑臭水体整治作业指南》，对全国水环境质量的改进及城市黑臭水体的整治提出了时刻节点。各地方政府也相继出台了污水处理厂污染物排放规范[1]。
　　新排放规范的发布使得现有的污水处理厂面对着提标改造的问题[2]。现在市政污水处理厂的来水中也经常会混入一部分工业废水[3]，使得原水组分比较复杂，难降解有机物含量较高，可生化性较差，这对污水处理厂CODCr合格构成很大的困难。尤其是水体中难降解的有毒有害有机物含量的添加，增大了对污水处理厂深度处理技能挑选的难度，也对污水处理厂的提标改造作业影响很大。据此，需求选用比惯例生化处理工艺更有用的处理技能。近年来，氧化技能在污水处理厂的深度处理中的使用越来越多，常用到的技能包含Fenton试剂氧化技能、电催化氧化以及臭氧氧化技能等 [4]。其间，Fenton试剂氧化技能是在酸性条件下使用Fe2+催化H2O2产生氧化性强、无反响挑选性的羟基自由基(·OH，氧化复原电位为2.80V)，它能将难降解有机物氧化成二氧化碳、水，或许将有毒有害物质氧化成无害的物质；但该技能的缺陷是引进杂盐，反响条件严苛，运营费用较高。电催化氧化技能在工程化的使用进程中，尚存在氧化降级功率较低、运转本钱偏高的问题。在这些氧化技能中，值得一提的是臭氧氧化技能或臭氧催化氧化技能。臭氧氧化技能也是使用羟基自由基(·OH)去除废水中难降解有机物。臭氧在被发现之后的一百多年里首要用于水体消毒，直到1998年，日本臭氧深度处理污水厂演示工程开端运转[5]。因为其清洁无污染、氧化功率高、操作简略等长处，现已成为去除废水中高安稳性、难降解有机物的关键技能之一，在污水处理厂提标改造废水深度处理进程中获得了越来越多的喜爱[6-7]。
　　本文通过对现有臭氧氧化技能在废水处理中的研讨进展进行总述，并剖析比照了臭氧催化氧化技能和Fenton试剂氧化技能，为市政污水处理厂提标改造深度处理工艺选型供给协助。
　　1 臭氧氧化技能研讨进展
　　1.1 臭氧氧化技能
　　臭氧作为一种强氧化剂，氧化电位为2.07V，仅次于氟和·OH，且反响后分化为氧气不产生二次污染[7]。因而臭氧氧化处理工业废水在污水处理范畴引起了许多研讨者的追捧。国内学者使用臭氧对啤酒、印染、柠檬酸等职业废水进行深度处理，发现臭氧对色度去除率高达90%以上，而对CODCr去除率较低，在10%——20%[8-10]。这是因为臭氧直接与有机物的反响挑选性较强，在低浓度和短时刻内，也不可能完全矿化污染物，且产生的中心产品会影响臭氧的进一步氧化，因而，为了进步臭氧使用功率，需求进行许多的改进或深入研讨[11,12]。
　　1.2 臭氧催化氧化技能
　　臭氧催化剂氧化是现在研讨多的一种臭氧催化氧化技能，依照反响相态能够分为均相臭氧催化氧化和非均相臭氧催化氧化。非均相臭氧氧化技能是使用非均相催化剂，因为其易于收回且无二次污染等长处，是臭氧催化氧化技能的抢手研讨方向。因为臭氧催化氧化进程比较复杂，因而，怎么针对性的挑选适宜的催化剂是臭氧催化氧化技能亟待解决的问题[13-15]。其催化臭氧氧化的首要作用有两种：一是使用催化剂的吸附作用先吸附有机物至催化剂外表区域，添加臭氧与有机物触摸几率；二是催化活化臭氧分子，进步臭氧分化产生·OH的速率，获得更好的氧化作用[16-18]。
　　1.3 多维度臭氧催化氧化技能
　　除参加非均相催化剂外，将臭氧和其他水处理技能如超声波、紫外光、过氧化氢和生物处理等技能组合，也可将臭氧催化转化为氧化性更强而反响挑选性更低的·OH，然后大大进步臭氧的氧化才能和使用率。
　　O3/UV法是在投加臭氧的一起辅以紫外光照耀，臭氧在紫外光辐射下会分化产生生动的·OH；臭氧/超声波组合技能首要是使用超声波的空化效应，使废水中呈现空化气泡，而且产生局域高温高压的条件促进臭氧快速分化，产生·OH；O3/H2O2组合技能，不需求高能量输入，且设备简略，不产生二次污染，可直接将污染物氧化为二氧化碳和水，其降解速率是独自臭氧氧化的2——200倍；O3/BAF(曝气生物滤池)组合技能是将臭氧和曝气生物滤池联用，废水先通过臭氧预处理进步其可生化性，然后再选用曝气生物滤池进行生化处理，在下降运转本钱的一起，确保出水的处理作用[19-23]。
　　2 臭氧催化氧化体系介绍
　　ZENITY-OCOT臭氧催化氧化体系，包含臭氧产生器、“知合塔”反响器和新式的催化剂等。
　　2.1 臭氧产生器
　　臭氧产生体系首要由臭氧产生器、自控及配套检测设备、尾气损坏设备等组成。现在市场上干流的臭氧产生器有管式和板式臭氧产生器两种。其间管式臭氧产生器是在臭氧产生器内部两个固定管板之间焊接有必定数意图管来当作接地电极，每个电极由一个高压电极、不锈钢网和一个电介质玻璃管组成，臭氧在接地电极、介电质和高压电极之间的空隙中产生。板式臭氧产生器是选用电晕放电技能，在高压电场的作用下，通过氧原子、氧分子及高速电子三者磕碰反响构成臭氧。
　　ZENITY-OCOT选用国际的臭氧产生器体系，规划紧凑，占地面积少；设备便利、操作简略；臭氧含量高、氧化功率高；负压安稳运转，防走漏规划、安全可控；的尾气循环使用及损坏设备，防控臭氧的走漏。
　　2.2 “知合塔”反响器
　　臭氧反响器有触摸氧化塔、触摸氧化池等办法，其间臭氧触摸氧化池一般选用钢筋混凝土的办法，工程造价较低，但存在臭氧散布不均，反响条件操控不精确等问题；臭氧触摸氧化塔长处是占地面积小，反响条件操控灵敏，但造价相对较高。
　　“知合塔”反响器介绍：
　　(1)结构规划：选用高强度防腐材料制成；可根据实际状况灵敏更改进水出水办法；选用微纳米曝气办法；内部结构经特别规划，在满意承托催化剂的一起，避免沟流、短流等现象的产生；塔体设有多处组合工艺预留口，灵敏操控臭氧催化氧化工艺的氧化功率。
　　(2)优势表现：占地面积小，大幅度进步了臭氧使用功率，强化了对有机污染物的氧化功率。
　　2.3 催化剂
　　非均相臭氧催化氧化催化剂一般由活性组分和载体组成，其间活性组分多为Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Ni和Ce等的金属氧化物；载体多为活性氧化铝小球、活性炭、陶粒、多孔沸石、石墨烯等。
　　2.4 工程事例比对剖析
　　针对某工程项目反渗透浓水的处理，通过小试及中试进程，得到许多的试验数据，验证了ZENITY-OCOT臭氧催化氧化技能的优势及处理作用。
　　反渗透浓水中CODCr、UV254、TOC等在较短的时刻内均可得到杰出的去除作用，反响30min后，CODCr、UV254、TOC逐步趋近于平衡状况，CODCr由原水中的293.9mg/L降到100.0mg/L，去除率为65.9%；UV254由原水中的1.285降到0.325，去除率为74.7%；TOC由原水中的79.95mg/L降到35.70mg/L，去除率为55.3%。
　　别的，一起从不同层面比对了ZENITY-OCOT臭氧催化氧化技能和常用的Fenton试剂氧化技能的优势。从中能够看出，ZENITY-OCOT在许多方面比Fenton试剂氧化技能具有更广泛的使用优势，尤其是在对危险废物管控越来越严的环境条件下，Fenton试剂氧化技能及其衍生的流化床Fenton氧化技能、电Fenton氧化技能等，使用时应审慎挑选，首要应该考虑好危险废物的处理处置计划。
　　3 结语
　　跟着环保压力的增大，污水处理厂提标改造项目越来越多，惯例的办法现已不能满意出水目标要求，未来污水处理厂的提标改造，将会越来越多的挑选氧化技能作为提标改造的深度处理技能，臭氧催化氧化技能因为具有许多的技能及工艺优势，将成为氧化技能产业化使用的模范。
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　　作者：乔瑞平，李海洋，王亚超，施博颖，樊晓雪，王宏斌，赵迪
　　原标题：臭氧(催化)氧化技能在污水处理厂提标改造中的使用