隨著工(gōng)業的迅猛發展,企業所排放的複雜有機物(wù)的種類和數量逐漸增多,水(shuǐ)環境(jìng)狀況十分令人擔(dān)憂。習近(jìn)平總書記多(duō)次(cì)強調,“綠水青山就是金山銀山”,因此,加強水環境綜合治理是當前核心任務之一。
01 臭氧氧化技術背景
目前廢(fèi)水(shuǐ)的處(chù)理普遍采用(yòng)生物方法,但是很多(duō)高穩定性、難降解的汙(wū)染物用生物處理法難以去除,因(yīn)此,運用更有效的非生物技術(shù)-臭(chòu)氧氧化技術處理上述汙染物是至關重(chóng)要的。近十(shí)年來(lái),臭氧氧化技術不再是單一地應用於廢水處理,單一的臭氧氧化技術局限諸多,一是臭氧無法(fǎ)氧化(huà)諸如氯仿類的難降解有機物;二是單一的臭氧氧化技(jì)術無法將難(nán)降解大分子有機物完全氧化成小分子的二氧化碳和水。因此,許(xǔ)多國內外學者研究了臭氧聯用工藝。除(chú)此之外,催化臭氧(yǎng)氧化工藝陸續應用於硝基苯、滲濾液等處理中。
02 臭氧氧化機理
溶(róng)解在水中的臭氧氧化機理如下:①直(zhí)接臭氧氧(yǎng)化機理,廢水中的汙染物直接與(yǔ)臭氧發生反應(yīng),反(fǎn)應速度較緩慢,有明顯選擇性;②間接臭氧氧化機理,臭(chòu)氧在水中分解成強(qiáng)氧化性的•OH(E=2.8V),間接地氧化水中的汙染物,反應速度(dù)非常快,且沒有選(xuǎn)擇性,反應較直接氧化更強烈,可引發鏈反應(yīng),增加(jiā)許多有機(jī)物極(jí)性,提(tí)高可生化性。
03 臭氧氧化聯(lián)合工藝
目前,常用的聯用工藝有以下9種:活性炭-臭氧氧化工藝;氣浮-生物接觸氧化(huà)-臭氧氧化工藝;臭氧氧化-BAF(BiologicalAeratedFilter)工藝;臭(chòu)氧-A2O/AO工藝;臭氧氧化-MBR(Membranebiologicalreactor)工藝;絮凝沉澱-臭(chòu)氧氧化工藝;混凝-生物接觸氧化-臭氧氧化工藝;三效蒸發-臭氧氧化-生化工藝;臭氧氧化-超聲波工藝。
1.臭氧氧化(huà)-BAF工藝
應用臭氧-BAF工藝處理含油廢水,運行結果表明,在*佳運行條件(jiàn)下(xià),采用臭(chòu)氧化和生物曝氣沸石一係列工藝改善(shàn)了出水(shuǐ)水質,氨氮的去除率接近100%。出水的COD和氨氮(dàn)達到地表水環境標準水的I級,油的含量達到(dào)IV級。利用(yòng)臭氧氧化-BAF工(gōng)藝處理含油廢水在技術上是可行的。對於低溫高濃度苯酚廢水,可采(cǎi)用臭氧氧化-曝氣生物濾池聯合工藝處理,實(shí)驗結果表明:臭氧氧化後的廢水經調節pH至中性後進入BAF,經BAF處理後(hòu)的出水苯酚(fēn)質(zhì)量濃度小於0.5mg/L,該工藝操作簡單,處理效果好且穩定,出水(shuǐ)水質(zhì)達到GB8978-1996《汙(wū)水綜合排放標準》。選擇臭(chòu)氧氧化-水解酸化-AO池(chí)-混凝沉澱池-臭氧氧化-BAF組合(hé)工(gōng)藝處理湖北某醫藥工業園區汙水,醫藥汙水以可生化性差、含鹽(yán)量高、含難降解有毒有(yǒu)機物為特點,此實踐工藝表明(míng),該係統能(néng)夠穩定運行,操作(zuò)較為簡(jiǎn)單,且出水水質能夠滿足《城鎮汙水(shuǐ)處理廠汙染物排放(fàng)標(biāo)準》(GB18918-2002)的一級B標準的要求(qiú)。
2.三效蒸發(fā)器-臭氧(yǎng)氧化-生化工藝
香料生產廢水主要來源於(yú)工藝排水、洗釜用水、地麵衝洗(xǐ)水等,廢水以汙染物濃度高、水質波動(dòng)大、汙水成分複雜等(děng)為特點,其中COD濃度在10000mg/L以上,BOD5在2000~8000mg/L左右。此(cǐ)外,廢水中含有大量(liàng)芳香烴化合物及其衍生物,其中還包括多種有毒有害物質(zhì)如苯酚(fēn)、甲(jiǎ)苯、甲醛、蒽、醌等,給廢水(shuǐ)處(chù)理(lǐ)站穩定達標排放造成了很大的困難。國內有許多處理香料的生產工藝,例如預處理+芬頓+兩相厭氧+兩級(jí)A/O+深度處理(lǐ)工藝等,但效(xiào)果都不是太理想。采用三效蒸發除鹽-臭氧氧化-活性炭吸附-生物接觸氧化-曝氣生物濾池工藝處理某企業高鹽分、高色度(dù)的香料生產廢水,經過半年左右的試運行(háng),工程驗收監測結果顯(xiǎn)示出水水質能夠達(dá)到地方行業(yè)標準。
3.催化臭氧氧化工(gōng)藝
催(cuī)化臭氧氧化法主要包括光催化臭(chòu)氧氧化、均相催化臭氧化和非均相(xiàng)催化臭氧化(huà)。對光催化臭氧氧化的研究,國內外的研究者把重心主要放在了催化材料上,創造了各(gè)種不同的效果極佳(jiā)的(de)催(cuī)化劑。多篇文獻報道,光催化臭氧(yǎng)氧化對極難降解的物質氯仿、硝基苯和芳香烴類化合(hé)物有(yǒu)很好地降解效率。均相(xiàng)催化(huà)臭氧化和(hé)非均(jun1)相催化臭氧化主要是研究催化加的負載載體。
04 其他工藝(yì)
國內外學術者研究了多(duō)種臭氧氧化聯用工藝處理(lǐ)難降解性的有機廢水和高鹽重金屬廢水。近些年來,印染廢水處理技術中,混凝法隻適用於疏水性物質的去除,作為高級氧化技術(shù)之一的臭氧氧化在印染(rǎn)廢水處理中占有極其重要的地位。如采用臭氧氧化技術(shù)對製藥廢水進行預處理,以水解酸(suān)化-厭(yàn)氧消化-A/O為核(hé)心工(gōng)藝處(chù)理製藥廢水,運行實踐表明,COD的去除率超過90%,出水(shuǐ)水質完全滿足浙江當地汙水處理廠的進(jìn)水納管標準。或運用混凝沉澱-臭氧氧化工(gōng)藝處理印染常二級生化出水,能夠使使印染廢水達標排放(fàng)。
臭氧(yǎng)氧化技術對水中汙(wū)染物的降解效率高,且幾乎不存在二次汙染,其在工業廢水的處理中的發(fā)展前(qián)景廣闊(kuò)。但目前已(yǐ)研發並成功應用(yòng)於廢水處理(lǐ)的臭氧發生器的電耗相(xiàng)對較高,所以研發高效低(dī)耗的臭氧發生器刻不容緩。此外,仍需要加強對接觸設備和氣水接觸方式機理的研究,提高臭(chòu)氧的利用率。隨著研究(jiū)的不斷進行,臭氧氧化技術將會(huì)取得突破性的進展。