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一、基本原理 本方法适用于难降解物质的废水预处理步骤。利用机械混合溶气泵，通过高速旋转的叶轮将臭氧气泡与叶流充分混合、溶解、释放，将0～30μm微米级的臭氧微气泡均匀地分散于处理水中，不但极大地强化了臭氧与处理水的接触氧化效果，而且具有浮选作用，增强了工艺对于较大颗粒物的物理分离去除效果。超声波技术的耦合利用了超声波的空化作用，使得微米气泡边界产生瞬时高温，创造了类似湿式氧化的特殊条件，可显著增强臭氧氧化效果。另外，紫外光的光解作用和催化作用、双氧水的辅助氧化作用以及粉末活性炭催化作用等多种耦合技术可灵活地与臭氧氧化进行耦合和集成。综上所述，该集成设备可根据处理水水质和工段位置，灵活设计多技术协同催化的技术联用方案，最大限度地提高臭氧接触氧化塔的处理效果。 二、工艺流程 工艺流程为：溶气泵——配水——释放接触——浮渣分离，具体如下： 1.首先反应器进水和臭氧发生所产的臭氧气体经机械混合溶泵充分解后首先注入臭氧高级化塔的底部配水仓； 2.处理水经过配水仓顶的孔板进入微气泡释放接触区内进行微气泡释放； 3.含渣液流继续向上进入浮渣分离接触区，非含渣液流折流向下进入气液分离接触区，通过出水口一部分排出，一部分回流至溶气泵进水管。 4.氧化塔微气泡释放接触区上方安装有超声波振子和UV254紫外光源，提供超声波和紫外协同催化作用； 5.浮渣分离接触区所产生的浮渣溢流至浮渣收集槽经经浮渣排放口出； 6.纯氧气源经干燥器后为臭氧发生提供补充气源，氧化塔气液分离的尾气经尾气排放口和单向阀依次进入碱性体吸收罐、酸干燥器和尾气干燥器，回收至臭氧发生器进气口为其提供回流源； 7. 湿法计量投加系统分别混凝剂、粉末活性炭和双氧水至机械混合溶气泵的进水管路，提供混凝作用及粉末活性炭／双氧水的协同催化作用。 三、主要技术指标和参数: 臭氧投加量3.5 g/L，30％浓度H2O2投加量0.4 mg/L，超声波功率300W/m3，254 nm紫外光辐照剂量300 J/m2，PAC投加量10 mg/L，接触氧化时间0.5 h，COD去除率>40％，接触氧化时间1.0 h，COD去除率>70％。 四、相关及类似的应用案例 《CuO/Al2O3催化臭氧氧化降解酸性红B的研究》表明，CuO 负载量为1.0%、催化剂添加量为5.56 g/L、臭氧流量为15 L/min、反应40 min 时，酸性红B 溶液的COD 去除率可达到72.9%。 《臭氧催化氧化-BAF组合工艺深度处理抗生素制药废水》表明，与单独BAF 相比，臭氧催化氧化-BAF 组合工艺处理抗生素制药废水，出水COD 和NH4 -N的平均去除率分别提高了66% 和15%，出水水质优于单独BAF 出水，组合工艺可以有效去除抗生素制药废水中难降解有机物。 《臭氧催化氧化处理高浓度农药废水的理论研究》表明，经过臭氧催化氧化后cod平均去除率高达75.35%，同时由于催化氧化可破坏其有机成色基团，出水色度大幅降低，色度平均去除率约为92.17%。 《紫外辐射H2O2与PMS氧化准好氧矿化垃圾床渗滤液尾水》表明，紫外辐射双氧水(UV-H2O2)和紫外辐射-硫酸盐(UV-PMS)体系对有机污染物的降解相比于单独体系效果显著。初始pH值和氧化剂投加量能够显著影响2种体系的降解效能,增加氧化剂投加量能够一定程度提高2种体系对渗滤液尾水中有机物的去除;2种体系均在酸性条件下效果较好,初始pH值的升高对2种体系过程有机物降解有抑制作用并且对UV-H2O2体系的抑制尤为显著。在最优条件下(初始pH值为3,氧化剂投量为0.084mol/L),UV-H2O2与UV-PMS体系处理后出水COD去除率分别达到了72.09%和56.22%. |
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