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臭氧发生器氧化高难度废水工艺有哪些?

发布时间: 2018.05.11 浏览次数:  
一些前所未有的污染治理问题摆在面前,如某些化工厂、制药厂、印染厂等排放有机高浓度工业废水就不能用通常的生化技术加以解决。因为废水中可直接生化处理的有机物几乎没有(既不存在可降解的有机物),生化法无能为力。所谓难降解有机物是指自然界的微生物难以分解,可在环境中长期残留的有机物之总称。而传统的生物处理对难降解有机物无法进行处理,必须在生物处理前加以必要的前置处理或预处理
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科研发现高浓度臭氧在碱催化因素下,对难生化有机高浓度废水有独特功效。其机理在于高浓度臭氧将产生化学反应能力更强的大量的?OH,它能够把难降解的有机物结构改变为新的物质,并在这些物质上引进一个充氧官能团,便成为生物可降解的物质而赋予新的化学性质,结果可使难生化有机废水脱色、除臭、结合传统的生化技术可将易生物降解污染物进一步除去,大大降低了处理成本,达到国家环保排放标准或使污水回收利用资源化,具有社会和经济双重效益。
在难生化有机物废水处理中臭氧发生器的工艺要求。由于臭氧强氧化工艺是全部工艺的首要环节,否则后续工艺无法进行。fbhvfdbk对全部臭氧工艺过程要求严谨、稳定、可靠,应加强监测、监管措施,确保工艺要求。直接影响臭氧系统化学反应过程的因素包括:
1、 影响臭氧浓度和产率的因素:
?空气(富氧空气或氧气)的湿度、温度、流量、压力、发生器功率等条件都含导致臭氧浓度和产率的变化。如气体含水量(或露点)会明显影响臭氧浓度和产率。严重时根本就不产生臭氧,还会导致臭氧发生设备损坏;放电室温度越高,臭氧分解越快,臭氧浓度就越低,应加强放电室的冷却效果;在通常放电气压小于0.08Mpa条件下,气压越高,臭氧浓度就越低,为使臭氧气体能较好的溶解于水又必须保证一定的气压;气体流量越大,臭氧浓度越低;发生器功率越大,臭氧浓度越高。因此为使臭氧气体的浓度和产率相对稳定,应尽量保持上述条件恒定。加装臭氧浓度分析测控报警仪就是确保臭氧浓度的准确性和整个工艺系统的可靠性而
专门设置的,一旦浓度低于设定数值(如:40mg/L),臭氧浓度分析测控仪会发出声光报警信号并切断系统增加泵电源停止工作,不使未处理好的废水进入后续工艺影响工作。针对该难生化有机废水应在大气量下,实现臭氧浓度≥40mg/L,实现大产率目的,可在碱性环境下生产出大量?OH参与化学反应,提高反应速度和效率。这就要必须在大气量前提下提高臭氧发生器单元放电效率来加大臭氧浓度和产率,保证臭氧发生器整机的高浓度和大产率。同时臭氧发生装置系统必须长期运行可靠、稳定、且故障率低、维护少。显然2%以下的臭氧浓度数值偏低,不利于后续工艺要求。
2、 臭氧氧化难降解有机物的反映途经:
 国外学者Hoigne和Boder研究认为有两条:
 其一、臭氧通过亲核或亲电作用直接参加反应。具有直接氧化有机物、反应较慢、有选择性、有直接氧化产物产生特征。
 其二、臭氧在碱性环境等因素作用下,通过活泼自由基主要是?OH-与污染物反应,具
 有氧化有机物速度快、无选择性、间接氧化产物特点。因为OH是臭氧基型链反应的引发剂:反映式为:O3+OH-    O3-+?OH,随着PH值升高,OH-离子浓度增加,利于链反应的进行,从而促进臭氧的分解、生成?OH等自由基。如:当难降解有机物多环芳香烃、杂环化合物时,臭氧能使环装物部分环或长链分子部分断裂使大分子物质变成小分子物质、生成了易于生物降解的物质,从而提高了废水的可生化性。
3、时间对臭氧氧化反应的影响:
 针对臭氧化反应的效率,可由取样口1和取样口2进行调试实验数据对比以确定合适的工艺参数,通常接触时间在臭氧浓度≥40mg/L时,为5~10分钟为宜。时间过短 、反应不彻底、给后续工艺带来负担,时间过长,如超过15分钟,反应过头出现色度加深现象且影响水处理效率。因此,应选择合适的反应时间。
4、氧投放量对氧化反应的影响:
 臭氧投放量对污染物去除有着重要的作用,在污染物浓度一定时,通常是臭氧投放量
 越大,去除效率越高,去除率增加,对于该有机废水臭氧化最佳调试数据2.8~4.2mg臭氧/mg污染物。因此,处理难降解有机污染、高浓度和大产率都需要,高浓度和小产率显然不适,低浓度和小产率更不适。
5、PH值对臭氧氧化反应的影响:
PH值对臭氧氧化过程的主要影响因素有:
 (1)氧本身氧化能力强弱与PH值有关,臭氧分子中的氧原子本身具有强亲电子或质子特征,直接表现出强氧化性能。臭氧在水中的分解速度随PH值提高而加快。如果PH提高一个单位,臭氧分解大约会快三倍,从而产生更多的?OH,可见碱性条件下对产生强氧化性的?OH多么重要!
 (2)废水中有机物物理、化学性质与PH值有密切关系。
 (3)臭氧吸收率与PH值有一定的关系,通常认为碱性条件吸收要优于酸性条件。
 (4)PH值在全部臭氧氧化过程中的变化主要表现在中性(PH=7)或碱性(PH>7)条件下,PH值随氧化过程进行呈下降趋势,其原因是有机物氧化成小分子有机酸醛类物质。因此,要加强臭氧氧化反应,应不断进行PH值调节偏碱进行。
6、臭氧氧化特征的碱性环境形成条件:
 在目前,国内外专家学者通常认为在臭氧氧化的水溶液中:臭氧、臭氧+H2O2、臭氧+紫外
 线、臭氧+H2O2+紫外线几种方式都可成为碱性化环境,针对不同难降解有机物特点可选择工艺不同方式。
 五、结论:
 在治理难降解有机污染废水时,在碱性环境条件下使用低成本、大产率、高浓度臭氧可产生更多?OH参与污染物反应,改变其分子结构和化学性质成为易降解物质,比电解技术更有效、更具竞争力,结合传统生化工艺,可有效去除色度和难降解有机物並降低治理污染成本费用,在化工、制药、印染等行业应用前途广阔。



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