隨著工業的迅猛發展,企業所排放的複雜有機(jī)物的種類和數量逐漸增多,水環境(jìng)狀況十分令(lìng)人擔(dān)憂。習(xí)近平總書記多次強調,“綠水青(qīng)山就是金山銀山”,因此,加強水環境綜合治理是當(dāng)前核心任(rèn)務之一。
01 臭氧氧(yǎng)化技術背景
目前廢水的處理普遍采用(yòng)生物方法,但是很多高穩定性、難降解的(de)汙染物用生物處理法難以去除,因此,運用更有效的非生物技術-臭氧氧化技(jì)術處理上述汙染物是(shì)至關重要的。近十年來,臭氧氧化技術(shù)不再是單一地應用於廢(fèi)水處理,單一的臭氧(yǎng)氧化技術局限諸多,一是臭氧(yǎng)無法氧化諸如氯仿類的難降解有機物;二是單一的臭氧氧化技術無法將難降解大分子(zǐ)有機物完全氧化成小分子的二氧化碳和(hé)水。因此,許多國內外學(xué)者研究了臭氧聯用(yòng)工藝。除此之(zhī)外,催化臭氧氧(yǎng)化工藝陸續應用於硝基苯、滲濾液等處理中。
02 臭氧氧(yǎng)化機理
溶解在水(shuǐ)中的臭氧氧化機理如(rú)下:①直(zhí)接臭氧氧化機理,廢水中的汙染物直接與臭氧發生反應,反(fǎn)應速度較緩慢,有明顯選擇性;②間接臭氧氧化機(jī)理,臭氧在水中分解成強氧化性的•OH(E=2.8V),間接地氧化水(shuǐ)中的汙染物,反應速度非常快,且沒有(yǒu)選擇性,反應(yīng)較直接氧化更強(qiáng)烈,可引發鏈反應,增加許多有機(jī)物(wù)極性(xìng),提高可生化性。
03 臭氧氧化聯合工藝
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(fú)-生物接觸氧(yǎng)化-臭氧氧(yǎng)化工藝;臭氧氧化-BAF(BiologicalAeratedFilter)工藝;臭氧-A2O/AO工(gōng)藝;臭氧氧化(huà)-MBR(Membranebiologicalreactor)工藝(yì);絮凝沉澱-臭氧氧化工藝;混凝-生物接觸氧化-臭氧氧化工藝;三效蒸(zhēng)發-臭氧氧(yǎng)化-生(shēng)化工藝;臭氧氧化-超聲波工藝。
1.臭氧氧化-BAF工藝
應用臭氧-BAF工藝處理含油廢(fèi)水(shuǐ),運行結果表明,在*佳運行條件(jiàn)下,采用臭氧化和生物曝氣沸石一係列工(gōng)藝改(gǎi)善了出水水質,氨氮的去除率接近100%。出水的COD和氨氮達到地表水環境標準水的I級,油的含量達到IV級。利(lì)用臭氧氧化-BAF工藝處理含油廢水在技術(shù)上是可行的。對於低溫高濃度苯酚廢水,可(kě)采用臭氧氧化-曝氣生物濾池聯合工藝處理,實驗(yàn)結果表明:臭氧氧化後的廢水經調(diào)節pH至中性後進入BAF,經BAF處理後的出水苯酚(fēn)質量濃度小(xiǎo)於0.5mg/L,該工藝操作簡單,處理(lǐ)效果好且穩(wěn)定,出水(shuǐ)水質達到GB8978-1996《汙水綜合排放標準》。選擇臭氧氧化-水解酸(suān)化-AO池-混凝沉澱池-臭氧氧化(huà)-BAF組合工藝處理湖北某醫藥工業園區汙水,醫藥汙水以可生化性差、含鹽量高、含難降解有毒(dú)有機物(wù)為特(tè)點,此實踐工藝表明,該係統能夠穩定運行,操作較(jiào)為簡(jiǎn)單,且出水水質能夠滿足《城鎮汙水處理廠(chǎng)汙染物排放標準》(GB18918-2002)的一(yī)級B標準的要求。
2.三效蒸發器-臭氧氧(yǎng)化-生化工藝
香料生產廢水(shuǐ)主要來源於工藝排水、洗釜用水、地麵衝洗水等,廢(fèi)水以汙染物濃度高、水質波動大、汙水成(chéng)分複雜(zá)等為特點,其中COD濃度(dù)在10000mg/L以(yǐ)上(shàng),BOD5在2000~8000mg/L左右。此外,廢水中含有大量芳香烴化合物及(jí)其衍生物,其中還包括多種有毒有害物質如苯(běn)酚、甲苯、甲醛、蒽、醌等,給廢水處理站穩定達標排放造成了很大(dà)的困難。國內有許多處理香料的生產工(gōng)藝,例如預處理+芬頓+兩相厭氧(yǎng)+兩級A/O+深度處理工藝等,但效(xiào)果都(dōu)不是太理想。采用三效(xiào)蒸發除(chú)鹽(yán)-臭氧氧化-活性炭吸(xī)附-生物接(jiē)觸氧化-曝氣生物濾池工藝(yì)處理某企業高(gāo)鹽分、高色度的香料生產(chǎn)廢水,經過半年左右的試運行,工程驗(yàn)收監測結果顯示出水水(shuǐ)質能夠達到地方行業標(biāo)準。
3.催化臭氧氧化工藝
催化臭氧氧化法主要包括光催化臭氧氧化、均相催化臭氧化和非均相催(cuī)化臭氧化。對光催化臭氧氧化的研究,國(guó)內外的研究者把(bǎ)重心主(zhǔ)要放在了(le)催化材料(liào)上,創造了各種不同的效果極佳的催化劑。多篇(piān)文獻(xiàn)報道,光催(cuī)化臭氧氧化對極難降解的物質氯仿、硝基苯和芳香烴類化合物有很好地降解效率。均相催化臭氧化和非均相催(cuī)化(huà)臭氧化主要是研究催化加(jiā)的負載載體(tǐ)。
04 其他工藝
國內外學術者研究了多種臭氧氧化聯用工藝處理(lǐ)難降解性的有(yǒu)機廢水和(hé)高鹽重金屬廢水。近些年來,印染(rǎn)廢(fèi)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(jì)術之(zhī)一的臭氧氧化(huà)在印染廢(fèi)水處理中占有極(jí)其重要的地位。如采用臭氧(yǎng)氧化技術對(duì)製藥廢(fèi)水進行(háng)預處理,以水(shuǐ)解酸(suān)化-厭氧消化-A/O為(wéi)核心工藝處理製藥廢水,運行實踐表明,COD的去除率超過90%,出水水質完全滿足浙江當地汙水處理(lǐ)廠的進水納管標準。或(huò)運用混凝沉澱-臭氧氧化工藝處(chù)理印染常二級生化出水,能夠使使印染(rǎn)廢水達標(biāo)排放。
臭氧氧化技術對水中汙染物的降解效率高,且幾乎不存在二次汙染,其在工業廢水的處理中的發展前景(jǐng)廣闊。但目前已研發並成功應用於廢水(shuǐ)處理的臭(chòu)氧發生器的電耗相對較高,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(gāo)臭氧的利用率。隨著研究的不斷進行,臭氧氧化技術將會取得突破性(xìng)的進展。