隨(suí)著工業的迅猛發展,企業所排(pái)放的複雜有機物的種類(lèi)和數量(liàng)逐漸增多(duō),水環(huán)境狀況十分(fèn)令人擔憂。習近平總書記多次強調,“綠水青山就是(shì)金山銀山”,因此,加強水環境綜(zōng)合治(zhì)理是當前核心任(rèn)務之一(yī)。
01 臭氧氧化技術背景
目前廢水的處理普遍采用生物方法,但是(shì)很多高穩定性、難降解的汙染物用生物(wù)處理法難以去除,因此,運(yùn)用更有效的非生物技術-臭氧氧化技術處理上述汙染物(wù)是至關重要(yào)的。近十年來,臭(chòu)氧氧化技術不再(zài)是單一地應用於廢水處理,單一的(de)臭氧氧(yǎng)化技術局限諸多,一是(shì)臭氧無法氧(yǎng)化諸(zhū)如氯仿類的難降解有機物;二是(shì)單一的臭氧氧(yǎng)化技術無法將難降解大分子有機物完全氧化(huà)成小分子的二氧化碳(tàn)和水。因此,許(xǔ)多國內外學者研究了臭(chòu)氧聯用工藝。除此之(zhī)外,催化臭氧氧化工藝陸續(xù)應用於硝基苯、滲濾液等處理中。
02 臭氧氧化機理(lǐ)
溶解在水中的臭氧氧(yǎng)化機理如下:①直接臭氧氧化機理,廢水(shuǐ)中的汙染物直接(jiē)與臭氧發生反應,反應(yīng)速度較緩慢,有明顯(xiǎn)選(xuǎn)擇(zé)性;②間接臭氧氧化機理,臭氧在水中分解成強氧化性的•OH(E=2.8V),間接地氧化水中的汙染物,反(fǎn)應速度非常快,且沒有選擇性,反應(yīng)較直接氧化更強烈,可引發鏈反(fǎn)應(yīng),增加許多有機物(wù)極性,提高可生(shēng)化性。
03 臭氧氧化(huà)聯合工藝
目前,常用的聯用(yòng)工(gōng)藝(yì)有以下9種:活性炭-臭氧氧化工藝;氣浮-生物接觸氧化-臭氧氧化工藝;臭氧氧化-BAF(BiologicalAeratedFilter)工藝;臭氧-A2O/AO工藝;臭氧氧化-MBR(Membranebiologicalreactor)工藝;絮凝沉澱-臭氧氧化工藝;混凝-生物接(jiē)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(yǎng)氧化-BAF工藝
應用(yòng)臭氧-BAF工藝處理含油廢水,運行(háng)結果表明,在*佳(jiā)運行條件下,采用臭氧化和生物曝氣沸石一係列工藝改善了出水水質,氨氮的去除率接近100%。出水的(de)COD和氨氮達到地表水環境標準(zhǔn)水的I級,油的含量達到IV級。利(lì)用(yòng)臭氧氧化-BAF工藝處理含油廢水在技術上是(shì)可行的。對於低溫高濃度苯酚廢水,可采用臭(chòu)氧氧化-曝氣生物濾池聯合工藝處(chù)理,實驗結果表明:臭氧氧化後的廢水經調(diào)節pH至中性後進入BAF,經BAF處理後的出水苯酚質量濃(nóng)度小於0.5mg/L,該工藝操(cāo)作簡單,處理效果(guǒ)好且穩定,出水水質(zhì)達到GB8978-1996《汙水綜(zōng)合排放標準》。選擇臭(chòu)氧氧化-水解酸化-AO池-混凝沉澱(diàn)池-臭氧氧化-BAF組合工藝處理湖北某醫藥工業(yè)園區汙水,醫藥汙水以可生化性差、含鹽量高、含難降解有毒有機物為特點,此實踐工藝表明,該係統能夠穩定運行,操作較為簡單,且出水水質(zhì)能夠滿(mǎn)足《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》(GB18918-2002)的一級B標準的要求。
2.三效蒸(zhēng)發器-臭氧氧化-生(shēng)化(huà)工藝(yì)
香料生產廢水主要來源於(yú)工(gōng)藝排水、洗釜用水、地麵衝洗水等,廢水以汙染(rǎn)物濃度高、水質波動大、汙水成分複雜等(děng)為特點,其中COD濃度(dù)在10000mg/L以(yǐ)上,BOD5在(zài)2000~8000mg/L左右。此外,廢水中含有大量芳香(xiāng)烴化合物及其衍生物,其中還(hái)包括多(duō)種有毒有害物質如苯酚、甲苯(běn)、甲醛、蒽、醌(kūn)等,給廢(fèi)水處理站穩(wěn)定達標(biāo)排放(fàng)造成了很大的困難(nán)。國內有(yǒu)許多處理香料的生產工藝,例如預處理+芬頓+兩(liǎng)相厭氧+兩級A/O+深度處理(lǐ)工藝等,但效果都不是太理想。采用三效蒸發除鹽(yán)-臭氧氧化-活性炭吸附-生物接觸(chù)氧化(huà)-曝氣生物濾池工藝處(chù)理某企業高鹽分、高色度的香料生產廢水,經過半年左(zuǒ)右的試運行,工程驗收(shōu)監測結果顯示出(chū)水水質能夠達到地方行業標準。
3.催化臭氧(yǎng)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(yǎng)化和(hé)非均相催化(huà)臭氧化(huà)。對光催化(huà)臭氧氧化的研究,國內外的研究者把重心主要放在了催(cuī)化材料上,創(chuàng)造了各種(zhǒng)不同的效果極佳的催化劑。多篇文獻報道,光催化臭氧氧(yǎng)化對極難降解的物質氯仿、硝基苯和芳香烴類化(huà)合物有很好地降解效率。均相催化(huà)臭(chòu)氧化和非均相催化臭(chòu)氧化主要(yào)是研究催化加的負(fù)載載體。
04 其他工藝
國內外學術者研究了多種臭氧氧化聯用(yòng)工藝處理難降解性(xìng)的有機廢水和高鹽重金屬(shǔ)廢水。近些年來,印染廢水處理技術中,混凝法隻適用(yòng)於疏(shū)水性物質的去除,作為高級氧化技術之一的臭氧(yǎng)氧化在印染廢水處(chù)理中占有極其重要的(de)地位。如采用(yòng)臭氧氧(yǎng)化技術對製藥廢水進行預處理(lǐ),以水解(jiě)酸化-厭氧消化-A/O為核心工藝處理製藥廢水,運行實踐表(biǎo)明,COD的去除率超過90%,出(chū)水水質完全滿足浙江當地汙水處理廠的進水納管標(biāo)準。或運用混凝沉澱-臭氧氧(yǎng)化工藝處理印染常二級生(shēng)化出(chū)水,能夠使使印染廢水達標排放。
臭氧氧化技術對水中汙染物的降解(jiě)效率高,且幾(jǐ)乎不存在二次汙染,其(qí)在工(gōng)業廢水的處理中的發展前景廣闊。但目前已(yǐ)研發並成(chéng)功應用於廢水處理的臭氧發生(shēng)器的電耗相對較高,所以研發高效低耗的臭氧發生器刻不容緩。此外,仍(réng)需要加強對接觸設備和氣水接觸方式機理的研究,提高臭氧(yǎng)的利用率。隨著研究的不斷進行,臭氧氧化技術將會取(qǔ)得突破性的進展。