臭氧在污水處理中的應(yīng)用

水處理網(wǎng)訊:臭氧工藝有哪些？能夠用于污水處理的哪些環(huán)節(jié)？

未來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)——臭氧污水處理法

臭氧技術(shù)如今已被廣泛應(yīng)用于市政污水處理領(lǐng)域,臭氧處理法具有占地面積小、凈化程度高、無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)。我國(guó)部分城市包括北京等地已經(jīng)采用臭氧污水處理法，但整體仍處于起步階段，各種相關(guān)的技術(shù)、配套工藝、設(shè)備乃至標(biāo)準(zhǔn)還不完善，需進(jìn)一步規(guī)范。

那么，臭氧技術(shù)具有什么特性，不同工藝具有哪些特點(diǎn)，可以應(yīng)用于污水處理的哪些方面？

北控水務(wù)集團(tuán)、北華中清環(huán)境工程技術(shù)有限公司邢林林博士介紹說(shuō)，臭氧分子的電子結(jié)構(gòu)使得臭氧具有很高的應(yīng)活性，具有強(qiáng)氧化性。

而水中臭氧反應(yīng)包括直接反應(yīng)和間接反應(yīng)，通常隨著PH值的升高間接反應(yīng)比例提高。

當(dāng)臭氧技術(shù)用于污水處理時(shí)，其強(qiáng)氧化性可以破壞有機(jī)或無(wú)機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)從而達(dá)到改變其性質(zhì)的目的，因此帶來(lái)如下功效：較強(qiáng)的殺菌消毒作用，除臭去味、脫色、去除鐵除錳、氧化分解有機(jī)物等。

臭氧技術(shù)有多種工藝可用于污水處理

1、臭氧氧化工藝

其特點(diǎn)是體系中含分子臭氧氧化和羥基自由基氧化，當(dāng)PH小于11時(shí)，羥基自由基反應(yīng)占比小，主要為分子臭氧反應(yīng)，具有選擇性氧化的特點(diǎn)。

其適用情況為主要污染物與分子氧化反應(yīng)速率常數(shù)高的廢水，如含酚廢水、高PH污水等。

2、催化臭氧氧化工藝

其特點(diǎn)是體系中含分子臭氧氧化和羥基自由基氧化，能在中性條件下產(chǎn)生較多的羥基自由基，可無(wú)選擇的氧化水中大多數(shù)有機(jī)污染物。

其適用于含有易臭氧氧化和不易臭氧氧化的有機(jī)污染物，含有較低濃度羥基自由基氧化捕獲劑（碳酸根等）的污水。

3、H2O2—臭氧工藝

其特點(diǎn)是體系中含有臭氧氧化和羥基自由基氧化；能在中性和堿性條件下產(chǎn)生較多的羥基自由基，可無(wú)選擇的氧化水中大多數(shù)有機(jī)污染物。

其適用于含有易臭氧氧化和不易臭氧氧化的有機(jī)污染物，含有較低濃度羥基自由基氧化捕獲劑（碳酸根等），含有較少可被H2O2選擇性氧化的有機(jī)物的污水；低污染、高PH污水。

4、UV-臭氧工藝

其特點(diǎn)是體系中含有臭氧氧化和羥基自由基氧化、紫外線(xiàn)光解；能在中性和堿性條件下產(chǎn)生較多的羥基自由基，可無(wú)選擇的氧化水中大多數(shù)有機(jī)污染物。

其適用情況包括具有合適的紫外線(xiàn)透過(guò)率、含可被紫外激發(fā)的污染物，含有較低濃度自由基氧化捕獲劑（碳酸根等），含有較少的可被H2O2選擇性氧化的有機(jī)物的污水；低污染、高PH污水。

5、其他臭氧工藝

臭氧光催化為光催化劑表面產(chǎn)生的光生電子促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基；光催化劑表面產(chǎn)生的空穴與水或OH-反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基；光催化劑表面產(chǎn)生的空穴直接氧化有機(jī)污染物。

超聲強(qiáng)化臭氧氧化為采用超聲提高臭氧的溶解速度；超聲促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基；超聲能將O2轉(zhuǎn)化成H2O2，進(jìn)而引發(fā)臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基。

影響臭氧處理效果的因素包括：污染物成分和濃度、無(wú)機(jī)物成分和濃度、PH值、溫度、臭氧投加量、HRT、傳質(zhì)等。

臭氧在污水處理中的應(yīng)用

臭氧可以用于污水處理的各環(huán)節(jié)，其中包括預(yù)處理、污水深度處理和回用、零排放處理、污泥處理等，還可用于消毒、脫色、除臭和除鐵錳。

1、臭氧在污水預(yù)處理中的應(yīng)用。

2、臭氧在污水深度處理及回用中的應(yīng)用。

3、臭氧在零排放處理中的應(yīng)用

4、臭氧在污泥處理中的應(yīng)用

臭氧應(yīng)用項(xiàng)目案例

根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截止2017年7月，北控水務(wù)集團(tuán)建成項(xiàng)目中應(yīng)用臭氧技術(shù)的有18個(gè)；項(xiàng)目遍布北京、河北、山東、云南、江蘇、浙江、遼寧、陜西、甘肅和內(nèi)蒙古等10個(gè)省市自治區(qū)。臭氧項(xiàng)目類(lèi)型多為市政污水及工業(yè)園區(qū)污水深度處理及再生回用。

合作單位包括南京市政院、北京市政院、中國(guó)市政工程華北院、西北院、中南院、廣東省環(huán)境保護(hù)工程研究設(shè)計(jì)院、江蘇省環(huán)科院等13家。臭氧設(shè)備供應(yīng)商包括青島國(guó)林、福建新大陸、江蘇康爾等6家。

盤(pán)錦遼寧灣石化產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水處理項(xiàng)目：規(guī)模3萬(wàn)噸/天，主要處理石化產(chǎn)業(yè)園區(qū)、石化廢水等。這一項(xiàng)目在深度處理工藝中選擇臭氧催化氧化工藝，臭氧催化氧化單元進(jìn)水COD約為100mg/L，出水COD小于50mg/L，達(dá)到“一級(jí)A”標(biāo)準(zhǔn)。

土右旗新興工業(yè)區(qū)（北區(qū)）污水處理項(xiàng)目:煤化工園區(qū)主要污水為煤制甲醇和煤制乙二醇企業(yè)排放廢水，其污水處理廠(chǎng)深度處理單元采用臭氧催化氧化工藝。處理規(guī)模為1萬(wàn)m3/d，設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如下表，運(yùn)行結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

河間再生水利用工程：日最大供水量為1.2萬(wàn)立方米，主要為市政污水回用、脫色、除有機(jī)物。來(lái)水為河間污水處理廠(chǎng)一級(jí)A出水，出水主要用于為瀛洲公園及城市景觀(guān)水系補(bǔ)水。出水標(biāo)準(zhǔn)為《城市污水再生利用景觀(guān)環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T18921-2002）中觀(guān)賞性景觀(guān)環(huán)境用水湖泊類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。

碎煤加壓氣化廢水處理中試項(xiàng)目：處理規(guī)模為2立方米/小時(shí)，深度處理單元采用臭氧催化氧化工藝。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：