臭氧预氧化

臭氧预氧化（精选四篇）

臭氧预氧化 篇1

1 进水水质

小试进水取自某船舶环保公司污水处理站隔油-絮凝-气浮后的出水, 原水中大部分的石油类及悬浮物已被去除, 具体水质情况见表1。

2 工艺流程

基于废水的水质状况报告以及于运行成本等原因的综合性考虑, 选用的工艺主要原因是:水解酸化+生物接触氧化+臭氧氧化。具体工艺的具体流程见图1。

2.1 预处理

船用重油密度较大, 一般能达到0.92-0.98kg/L, 与水的密度较为接近, 这使得单一的隔油工艺无法满足处理要求。且在含油废水接收过程中存在较明显的搅拌作用, 油水充分混合后, 重油高粘度的特性使得预处理难度进一步加大。为减轻后续处理负荷, 降低石油类物质对微生物的危害, 预处理工艺设计为隔油-絮凝-气浮组合工艺。其中隔油池可以去除大部分的浮油, 经过絮凝后, 气浮装置可以进一步除去水中的分散油和乳化油, 预处理出水石油类低于20mg/L。

2.2 水解酸化池

长期以来, 在废水处理行业, 好氧生物处理技能一向占据着重要的方位。但是, 近年来随着越来越多新的化学品进入大家的平时生活中, 废水处理尤其是工业废水的处理难度越来越大, COD值越来越大, 而B/C值却越来越低, 传统的单纯依靠好氧生物处理技能现已无法满足需要。而且, 即便在好氧生物技能能够处理的情况下, 好氧法的高运转费用及剩下污泥处理或处置疑问也一向是困惑好氧处理技能的难题。而厌氧生物处理技能则因为其高效、低耗、出资省的特点, 而越来越受到大家的注重[1,2,3,4,5,6]。

水解酸化过程可分为水解阶段、酸化阶段和甲烷化阶段, 水解酸化的产物主要是小分子有机物, 可使污水中溶解性有机物显著提高;微生物对有机物的摄取, 由于只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内, 因而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才能得以进入微生物体内代谢。研究发现, 将厌氧过程控制在水解阶段和酸化阶段, 采用脉冲布水的方式, 可以在短时间内和相对较高的负荷下获得较高的悬浮物去除率, 改善和提高原水的可生化性和溶解性。[7]

本次试验水解酸化池水力停留时间按8h设计, 有效容积约为2L。水解酸化池活性污泥取自原污水处理站水解酸化池污泥。

2.3 生物接触氧化池

生物触摸氧化法作为一种好氧生物处理技术, 兼具活性污泥法和生物膜法两者的长处, 在国内外得到了广泛的研讨与使用。触摸氧化池内置有填料, 经充氧的污水将填料浸没, 并以一定的速度流经填料, 生物膜布满填料, 经过与污水的触摸, 在微生物推陈出新的作用下, 污水中的有机污染物被去掉然后得到净化, 因而, 生物触摸氧化技术又得名“吞没式生物滤池”。[8]

上海大学的陈玉莉选用半软性填料将生物触摸氧化法成功的用于处理高浓度含合成洗涤剂废水的过程中, 实验标明生物触摸氧化技术可以有效的处理含合成洗涤剂的废水, 在恰当的技术条件下, COD的去掉率可以到达80%以上, COD的容积负荷在3.5~5.9kg/m3·d之间[9]。杭州天宇环保工程有限公司环保装备研讨所报导称, TB/TA填料用于好氧生物触摸氧化法处理石油化工废水作用杰出[10]。

Park等报导了选用SARAN型网状填料用于生物触摸氧化技术处理石化废水的实验研讨, 其实验表明, 填料的比表面积、孔隙率均会影响到污水中COD的去掉率, 而填料的堆积密度对出水的COD浓度以及SS浓度并不会产生影响。[11]

触摸氧化有较好的硝化能力。当进水氨氮在20~40mg/L的时, 触摸氧化能够完成40%~90%的去掉率。工程设计中, 硝化负荷可选用0.2~0.4kg/ (m3·d) , 硝化功率为75%~85%。完成良好硝化有一些外在条件请求, 比方温度要适宜, 进水BOD要足够低。所以实践使用中都选用两级或许更多级的触摸氧化串联, 前面几级用来去掉BOD, 后边的用来硝化, 用起来作用还不错。[12]

归纳以上经历, 实验选用孔隙率较大且不易阻塞的半软性填料, 其比表面积可达130m2, 可为微生物成长供给足够的空间。触摸氧化池设置为两格串联, 单格有用容积1.2L。触摸氧化池从原污水站好氧池接种污泥进行挂膜培育。

2.4 臭氧氧化

自臭氧应用于水处理以来, 在实际应用中取得了明显的成效。但臭氧氧化反应具有一定的选择性, 氧化产物常常为小分子羧酸, 酮和醛类物质, 难以将有机物彻底降解为CO2、H2O或其它无机物, 因此TOC和CODcr去除率不是很高。设计臭氧氧化工序主要是考虑废水脱色需要。试验设置臭氧反应池接触时间1h, 臭氧投加量75mg/L, 并在靠近液面处设置一条紫外灯管对反应进行催化。

3系统运行状况及讨论

3.1预处理

预处理采用隔油-絮凝-气浮工艺。由于小试预处理设计与原污水处理站预处理装置相同, 且气浮缩小试验效果难以体现, 故直接以原污水处理站预处理装置作为研究对象。絮凝段以PAC作为絮凝剂, 投加量为50ppm;以PAM作为助凝剂, 投加量为1ppm。原水经过预处理后石油类大部分被去除, 出水小于20mg/L, COD去除率可达35%。

3.2 水解酸化

废水经水解酸化处理后COD一般可降至1000mg/L以下, 去除率在20%-25%左右。B/C由0.2 上升至接近0.6。可见, 水解酸化的COD去除率虽然不高, 但经过水解酸化后部分难以生物降解的有机物转化为了生化性较好的小分子有机物, 这使后续好氧处理实现达标成为可能。

3.3 生物接触氧化

水解酸化后废水p H有明显下降现象, 运行稳定时p H可降至6.2 左右。为保证好氧处理的碱度需要, 水解酸化出水p H调至7.5左右作为生物接触氧化池进水。经试验发现, 第一级生物接触氧化COD去除率较高, 去除率在73%左右。第二级生物接触氧化COD去除率较小, 出水COD在80-110mg/L之间波动。生物接触氧化出水NH3-N小于10mg/L, 具体水质情况见图2 (二级生物接触氧化出水) 。

3.4 臭氧氧化

对于在市政或工业废水中少数的COD去除以及于脱色, 典型的剂量规模是30g和100g O3/m3。对于高COD去掉 (如垃圾渗滤液) , 臭氧剂量规模在500g~2000g O3/m3处理废水。[13]

由于船舶含油废水经生物处理后出水色度较高, 本试验设置臭氧氧化主要为了降低出水色度和少量COD, 以保障出水达标, 故臭氧投加计量设计为75g O3/m3。试验中, 投加臭氧后出水COD小于90mg/L, NH3-N小于10mg/L, 色度低于30 倍, 到达《污水归纳排放规范》 (GB 8978 1996) 一级排放规范的相关要求。臭氧氧化出水水质见图3。

4 结束语

(1) 水解酸化-生物接触氧化-臭氧氧化工艺处理船舶含油废水出水水质稳定达标, 该工艺用于船舶含油废水处理切实可行。

(2) 在对预处理系统进行研究时发现, 当气温较低时, 气浮装置刮渣机刮至集渣槽的浮油因为粘度太高, 容易导致排除不畅。当气浮上浮区液位与集渣槽持平后, 大量浮油无法排出在上浮区囤积, 容易造成除油效率下降, 大量浮油溢至水解酸化池。

(3) 在另一组平行试验中, 单纯对船舶含油废水进行好氧处理, 出水COD仅能达到500mg/L左右。可见, 水解酸化虽然COD去除率不高, 但是在提高可生化性方面却有相当明显的效果。

(4) 试验中, 臭氧氧化效果没有预料中那么理想。分析认为, 这可能与臭氧在废水中停留时间过短, 传质效果不理想有关。建议在工程建设中采用传质效果较好的接触反应系统, 以提高臭氧-水两相之间的传质效率。

摘要：针对船舶含油废水的特点, 设计一套隔油-絮凝气浮-水解酸化-生物接触氧化-臭氧催化氧化工艺对该废水进行小试试验, 探索该工艺在船舶含油废水处理中的处理效果。试验结果表明, 在适当控制条件下, 该工艺的处理效果可以达到:《污水综合排放标准》 (GB 8978 1996) 一级的排放量标准的要求。

臭氧预氧化 篇2

臭氧预氧化对城市二级处理水中残留有机物分子量分布的影响及超滤膜阻力变化分析

利用对城市二级处理水进行了臭氧预氧化,测定了水中残留有机物的分子量分布,并采用PVDF超滤膜对不同分子量分布的二级处理水进行了过滤.结果发现,水中有机物的分子量分布对膜的阻力构成影响很大,堵孔阻力和滤饼阻力对膜污染阻力起控制作用,有机物分子量分布与膜阻力之间有如下关系:1)2/15＜d/φ＜1/3(d为水中有机物分子直径,φ为膜孔直径)的有机物易在膜孔内表面产生吸附,而d/φ＜2/15时,有机物则易透过膜孔;2)1/3＜d/φ＜1的有机物主要形成膜表面和膜孔内的.堵塞,1＜d/φ＜5/3的有机物主要形成膜表面的堵孔;3)d/φ＞1特别是d/φ＞5/3的有机物则是形成膜表面滤饼的主体.

作 者：王磊 王旭东 刘莹 段文松 WANG Lei WANG Xudong LIU Ying DUAN Wensong  作者单位：西安建筑科技大学,环境与市政工程学院,西安,710055 刊 名：膜科学与技术  ISTIC PKU英文刊名：MEMBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 26(2) 分类号：X703.1 TQ028.8 关键词：膜阻力   膜污染   分子量分布   超滤膜   二级处理水  

臭氧预氧化 篇3

关键词：给水处理化学预氧化

0引言

经济的快速发展引发了环境污染问题，随着水污染形势的日益严峻，给水处理技术得到迅速发展。目前，我国给水处理技术根据地表水源分类，采取不同的处理方法，本文仅对给水处理工艺中的化学预氧化技术进行探讨。

1臭氯预氯化技术

臭氧自1876年被发现具有很强的氧化性之后，就得到了广泛的研究和应用，尤其是在水处理领域。但在使用过程中仍存在很多问题。且单独氧化处理效果不是十分理想，仍需同其它工艺进行结合，以体现其优势。

通常臭氧作用于水中污染物有两种途径，一种是直接氧化，即臭氧分子和水中的污染物直接作用。这个过程臭氧能氧化水中的一些大分子天然有机物，如腐殖酸、富里酸等；同时也能氧化一些挥发性有机污染物和一些无机污染物，如铁、锰离子。直接氧化通常具有一定选择性，即臭氧分子只能和水中含有不饱和键的有机污染物或金属离子作用。另一种途径是间接氧化，臭氧部分分解产生羟基自由基和水中有机物作用，间接氧化具有非选择性，能够和多种污染物反应。

臭氧的强氧化性决定其与水中的污染物作用后可获得不同的处理效果，因此使用臭氧预氧化的目的依水质而异，也与使用情况有关。研究表明，臭氧预氧化对水质的综合作用结果取决于臭氧投量、氧化条件、原水的pH值和碱度以及水中共存有机物与无机物种类和浓度等一系列影响因素。

首先，臭氧预氧化可破坏水中有机物的不饱和键。使有机物的分子量降低，可溶解性有机物DOC的浓度升高，具体表现为AOC和BDOC的浓度升高，从而提高有机物的可生化性，但Ames实验表明部分氧化中间产物具有一定的致突变活性，需要提高臭氧投量来降低这些产物的毒性活性，此外臭氧也会将氨氧化成硝酸盐，但中性条件下氧化速度极慢，控制溶液的pH值可以提高反应速度。

其次，对于具有较高硬度和较低TOC的原水，通常在TOC含量为2.5mg／L左右、硬度与TOC比值大于250mg／LCaCO₃／mgTOC时、低的奥氧投量(0.5～1.5mg／L)等条件下可起到助凝作用，提高混凝效果，但由于臭氧预氧化会提高水中有机酸的浓度，而部分有机酸会与混凝剂中的铁、铝离子络合，从而使得滤后水中铁或铝的总浓度升高，故需对其采取一定措施进行处理，以达到国家制定的生活饮用水水质标准；此外，臭氧氧化能够灭活水中的一些致病微生物，如细菌、病毒、孢子等。也能够强化去除藻类物质及其代谢产物，进一步提高常规给水处理的除藻效果，并且还可去除水中含有不饱和键的嗅味物质。

再者，对于氯化消毒副产物前质，臭氧预氧化可对其进行一定程度的破坏，或使之转化成副产物生成势相对较低的中间产物，但不可避免地也会升高一些其它物质的副产物生成势，同时产生一些臭氧副产物。实验表明，当水中溴离子浓度高时，采用臭氧预氧化工艺的水厂出水澳酸盐浓度普遍升高，臭氧氧化可将原水中的溴离子氧化成澳酸盐和次澳酸盐，溴酸盐本身具有致癌作用，而次溴酸盐与氯化消毒副产物前质作用，会生成毒性更强的溴代三氯甲烷，对人类造成更大的威胁。

上述作用结果表明，单纯使用奥氧氧化，出水水质并不十分理想，特别是对于氨氮的去除以及出水生物稳定性控制等，因此必须将臭氧预氧化与其它水处理工艺结合起来，如滤后采用活性炭吸附。或发展臭氧预氧化与生物活性炭联用技术，以进一步强化处理效果。

虽然臭氧具有比较强的氧化性，但是其设备投资大、运行费用高，即使在发达国家，臭氧仍是一种昂贵的水处理技术。

2商锰酸盐复合药剂预氧化技术

高锰酸钾最初的应用主要是消毒、除铁、除锰、除嗅味以及水中有机物含量的检测上，前人对与水中微量污染物作用方面的工作研究很少，并且多数实验是以人工配制的溶液为目标物，研究酸性条件下高锰酸钾的作用效果，因此研究具有一定的局限性，为进一步了解高锰酸钾的氧化性质，哈尔演工业大学于1985始开展了高锰酸钾去除饮用水中污染物的研究工作，并提出了高锰酸钾预氧化除污染技术，经过二十几年的研究，在去除天然水中微量有机物、控制卤仿和致突变物质，以及氧化助凝等方面取得了一系列进展，并在生产中得到推广和应用，同时系统地分析了高锰酸钾除污染的作用效能与机理，为进一步奠定研究高锰酸盐复合药剂提供了理论基础。

高锰酸盐复合药剂是在对高锰酸钾进行了大量的研究基础上研制得出的，该药剂主要是以高锰酸钾为核心、由多种组分复合而成，其充分利用了高锰酸钾与复合药剂中其它组分的协同作用，促进具有很强氧化能力且利于除污染的中间价态介稳产物和具有很强吸附能力的新生态水舍二氧化锰的形成，将氧化和吸附有机的结合起来，强化去除水中的有机污染物、强化除藻、除嗅味、除色、降低三氯甲烷生成势和水的致突变活性等等，从很大程度上提高了高锰酸钾对水中污染物的去除率。

研究表明，使用高锰酸盐复合药剂对实际水样进行预氧化处理，可显著地去除水中多种有机污染物：并且与其它预处理工艺进行对比发现，复合药剂对有机污染物的去除效果要明显优于单独高锰酸钾预氧化，也远优于单纯聚合氯化铝或预氯化工艺；进一步研究表明，采用复合药剂预氧化代替预氯化，能够强化去除藻类以及难去除的嗅味物质，从很大程度上改善混凝处理效果，降低滤后水色度和浊度，对于预氯化处理过程出现的副产物问题，复合药剂预氧化能起到一定程度的控制作用，且能够提高对氯化消毒副产物前质和致突变物质的去除效果，显著降低三氯甲烷的生成势和水的致突变活性，同时使用PPC预氧化也不存在臭氧预氧化出现的溴酸盐副产物问题；对水中存在的少量重金属，PPC投量在1.0～2.0mg／L时，去除率便可达到90％以上，对微量铅可达100％去除：此外，考虑到使用高锰酸盐复合药剂进行预氢化，向水中投加一定量的高价态锰，是否会使水中总锰浓度增加。研究结果表明，高锰酸盐复合药剂中的主剂在氧化过程中被还原为胶体二氧化锰，在混凝剂的作用下会形成密实絮体，可通过沉淀与过滤进行分离，通常给水处理条件与高锰酸盐投量范围内，可以保证较低的滤后水剩余锰浓度，满足国家生活饮用水卫生标准。

上述研究结果表明，高锰酸盐复合药剂对于受污染的饮用水源，具有一定的处理能力，可以从多方面强化提高处理出水效果，但单纯使用PPC，对水中氨氮的去除表现出一定的局限性。使用生物活性炭技术处理饮用水中的可溶性有机碳与氨氨问题，是一种公认的较为有效的方法，大量的文献表明，臭氧氧化一生物活性炭联用技术可以达到较为理想的处理效果。

臭氧预氧化 篇4

臭氧氧化对天然有机物在氧化铝表面吸附行为的影响

摘要：为进一步明确臭氧预氧化对颗粒的脱稳作用,选用氧化铝(α-A12O3)作为悬浮颗粒,考察了臭氧氧化后天然有机物(natural organic matters,NOM)特性及吸附行为的变化.结果表明,臭氧氧化能够破坏NOM的芳香结构,SUVA值降低25%～35%,氧化后酸性官能团含量增多,总酸度增加0.3～1.4mmol・g-1,分子量和极性的变化与NOM的性质有关;有机物初始浓度相对于臭氧投量较低时,NOM的.溶解性增强,与其酸性官能团增加产生的吸附促进作用相抵消,因而吸附性能出现不变甚至降低的现象;有机物初始浓度较高时,臭氧能够起到强化NOM吸附的作用.采用2.5mg・L-1臭氧进行氧化后,以商用腐殖酸为代表的NOM的吸附形貌,由密集分布的球形对称聚集结构向网状结构过渡,分子之间的交联作用十分明显,吸附高度低于其氧化处理前,云母的表面覆盖率较氧化前略有提高.作 者：郭瑾    马军    GUO Jin    MA Jun  作者单位：哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨,150090 期 刊：环境科学  ISTICPKU  Journal：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)：, 28(3) 分类号：X52 关键词：天然有机物    臭氧    吸附    微观形貌    氧化