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臭氧氧化技術在水處理中的應用

來源: 發布日期: 2019-6-26 9:33:33 人氣:

臭氧氧化技術的發展及特點


臭氧具有很強的氧化性,可以氧化多種化合物,因此,臭氧氧化技術在水處理中被廣泛應用。


臭氧氧化技術具有如下特點:


(1)臭氧不僅有很好的快速殺菌、消毒性質,而且具有極高的氧化有機和無機化合物的氧化力,可去除其它水處理工藝難以去除的物質。


(2)臭氧的反應完全、速度快,從而可以減小構築物體積。


(3)剩餘臭氧會迅速轉化為氧氣,能增加水中溶解氧,效率高,不産生污泥,不造成二次污染。


(4)在提高淨化效果、殺菌、消毒的同時,可除嗅、除味。


(5)制備臭氧用的電和空氣不必儲存和運輸,臭氧化裝置占地小,運行操作管理簡單,特别适用幹原有水廠的提高水質和水量。


臭氧聯合技術


臭氧聯合技術比較多,一般可分為以下幾種:臭氧超聲波法、臭氧活性污泥法、臭氧膜處理法、臭氧混凝法、臭氧生物活性炭吸附法。這些方法對不同的廢水各有優缺點,因此根據廢水中難降解物質和有毒物質的不同而選用不同的工藝才能達到較好的效果。下面簡單介紹臭氧超聲波法和臭氧生物活性炭吸附法。


臭氧/超聲波法


超聲波能有效地降解廢水中的難降解有機污染物,将超聲波與臭氧進行聯合使用,可以提高降解有機物的效率,降低運行成本。在l976 年,DAHI就已經發現超聲波能夠強化處理臭氧廢水過程,他利用20kHz 超聲波強化臭氧氧化處理生物污水處理廠的出水時發現,這種技術可減少50%的臭氧投加量。


臭氧/生物活性炭吸附法


臭氧生物活性炭工藝(O3 - BAC)是将臭氧化學氧化和活性炭物理、化學吸附以及生物氧化降解技術合為一體的工藝。該工藝具有處理費用低、有機物去除效率高、效果穩定等特點。


原水經過臭氧氧化,可以将大分子有機物分解成小分子有機物,提高有機物的可生化性并提供充足的氧氣,從而使這些有機物更易被活性炭吸附,被吸附的有機物又為維持炭床中微生物的生命活動提供了營養;同時,由于供氧充分,好氣微生物在活性炭表面上繁殖生長成生物膜,來降解吸附的小分子有機物。這就使得炭床上活性炭吸附和微生物降解同時進行,從而大大延長了活性炭的工作周期和效率。


臭氧聯合技術在工業廢水處理中的應用


醫藥廢水的處理


大多醫藥廢水COD 較高、可生化性差,單純靠物理化學方法處理成本高不經濟,普通的生化處理又根本行不通,所以可以先用臭氧預處理,主要是為了提高廢水的可生化性,為後續生物處理降低難度,同時降低COD。


對印染廢水的處理


印染廢水對環境的污染很嚴重,其水量大、水質波動大、污染物成分複雜且含量高,色度、化學需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)均較高,是國内外難處理的工業廢水之一。臭氧氧化技術是利用臭氧分子反應選擇性強,能與含雙鍵的染料直接發生加成反應,使染料開環脫色,并提高廢水的可生化性。此外,臭氧在紫外線(UV)作用下,轉化為˙OH等強氧化性物質,與有機物反應,使染料的發色基團中的不飽和鍵斷裂,生成相對分子質量小、無色的有機酸、醛等,達到脫色和降解有機物的目的。利用O3/UV 氧化與常規生化組合,先利用生化法将可生化有機物大部分去除,剩餘不可生化污染物用O3/UV 氧化,以降低臭氧的消耗及處理成本,提高出水水質。


對含酚廢水的處理


含酚廢水是比較普遍且危害性很嚴重的工業廢水之一,酚是一種公認的緻癌、緻畸、緻變的“三緻” 物質,處理工業含酚廢水已是工業廢水方面急待解決的問題之一。研究表明,對于含酚量為227mg/L,pH 值為7.3-7.6,水溫為13-40C的焦化廠廢水,經過臭氧氧化處理後,水中的含酚量降低了98%。


對垃圾滲濾液的處理


垃圾滲濾液是一種污染性極強的高污染物含量有機廢水,其中有機污染物高達77種,其中促癌物、輔緻癌物5 種,被列入我國環境優先控制污染物“ 黑名單”。并且垃圾滲濾液對周邊環境、填埋場土層及地下水都會造成極大的污染。馮旭東等人采用生物- 臭氧氧化技術對垃圾滲濾液進行處理研究,實驗表明,經臭氧氧化後,可以有效降低垃圾滲濾液生物處理出水的CODOF 值;垃圾滲濾液生物處理出水臭氧氧化後,其生物降解性随氧化時間的增加存在極值,結合處理的經濟性可以采用生物- 臭氧- 生物的聯合技術處理垃圾滲濾液。

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