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    江蘇銘盛環境

    高鹽有機廢水的催化氧化處理技術

    文章出處:未知發表時間:2022-06-29 14:17:30

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      本工程處置廢水的來源是榆林某煤化工企業煤制油項目污水系統產生的反滲透濃水,該水質具有含鹽量高、可生化性差、有機物難降解等特性。目前,國內外處置反滲透濃水的辦法主要包括活性炭吸附、混凝沉淀、Fenton氧化等。其中活性炭吸附與混凝沉淀不能徹底降解水中的難降解有機物,產生的污泥形成二次污染;Fenton氧化處置反滲透濃水加藥量大,產生污泥量大;耿翠玉等應用臭氧協同雙氧水處置石油化工行業反滲透濃水,出水CODCr質量濃度10.2mg/L,CODCr去除率到達83.4%。臭氧處置高鹽廢水具有操作簡單、無二次污染、工藝穩定等優點,臭氧在雙氧水的協同條件下可以進一步提升去除率。本文主要研討內容為優選出最佳臭氧投加量、最佳雙氧水投加量以及在最佳運轉條件下高級氧化設備長期運轉穩定性。

     

      1、廢水水量及水質特性

     

      臭氧協同雙氧水催化氧化設備處置水量為150m3/h,詳細的水質狀況如表1所示。由表1能夠得知該廢水具有較高的電導率,pH值略偏堿性,CODCr均勻質量濃度為112mg/L。

     

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      2、臭氧協同雙氧水催化氧化設備

     

      臭氧協同雙氧水氧化催化處置設備設計2組,每組設備設計水量為75m3/h,停留時間為1h,三級氧化塔串聯運轉,每級氧化塔設計氧化催化劑填裝比為30%,設計回水流量比為50%。臭氧協同雙氧水氧化催化處置設備如圖1所示,每組設備主要設備包括三級氧化塔,前兩級氧化塔里面填裝有氧化催化劑,每一級氧化塔均配有回流泵、雙氧水加藥設備、臭氧曝氣設備、反洗水泵及相應的管路,每組設備配1套臭氧發作器。

     

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      3、工程調試和運轉

     

      臭氧協同雙氧水催化氧化設備的調試主要調查兩個方面,一方面是在雙氧水投加量一定的狀況下,投加不同量的臭氧,選出最佳臭氧投加量;另一方面是在臭氧投加量一定的狀況下投加不同量的雙氧水,選出最佳雙氧水投加量。

     

      3.1 臭氧投加量選擇

     

      在三級氧化塔的雙氧水投加量均為40mg/L條件下,臭氧投加量分別選取60、130、200、270、340mg/L,取氧化塔進水及不同臭氧投加量處置后的出水,檢測CODCr濃度,結果如圖2所示。

     

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      由圖2可知,隨著臭氧投加量的增加,CODCr去除率逐步增加,最后趨于穩定。當臭氧投加量較低時,雙氧水和催化劑對臭氧催化產生的·OH較少,·OH濃度低,只能降解微小分子及微量的大分子有機物;隨著臭氧投加量的不時增加,在催化劑和雙氧水催化作用下,生成的·OH濃度也隨之增加,把一切能夠降解的小分子有機物礦化,同時還能將大局部可降解大分子有機物降解成小分子有機物。當臭氧投加量為270mg/L時,CODCr去除率為62%,臭氧投加量增加到340mg/L時,CODCr去除率為61.9%。因而,最佳臭氧投加量為270mg/L。

     

      3.2 雙氧水投加量選擇

     

      在氧化塔臭氧投加量為270mg/L的條件下,調查雙氧水投加量對CODCr去除率的影響,雙氧水投加量分別為0、4060mg/L。取臭氧氧化設備運轉前的進水,以及運轉后每隔1h時取一次氧化塔出水,檢測CODCr濃度,結果如圖3所示。

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      由圖3可知,當雙氧水投加量為0時,隨著反響時間的延長,CODCr去除率穩定在43%。當雙氧水投加量為40mg/L時,1h后水樣CODCr去除率為62%,然后隨著時間延長CODCr去除率穩定在63.8%。當雙氧水投加量60mg/L時,CODCr去除率根本穩定在60.1%。在雙氧水和臭氧的體系里,當雙氧水的量適合時,雙氧水在水中生成中間體和催化劑一同促進臭氧快速合成生成·OH,將難降解的大分子有機物降解成小分子有機物,進一步合成成水和二氧化碳;當雙氧水投加量較低時,雙氧水在水中生成中間體和催化劑一同促進臭氧合成生成·OH的速度較慢,因而·OH濃度較低,CODCr去除率偏低;但是當雙氧水投加量過高時,雙氧水及其生成的中間體均會與臭氧合成生成的·OH發作反響,反響如下式:H2O2+·OH→H2O+HO2-;HO2-+·OH-→HO-+HO2·。當雙氧水投加量為0時,只要催化劑催化臭氧合成成·OH,其濃度較低;當雙氧水投加量為60mg/L時,雙氧水及其中間產物與臭氧合成的·OH反響,降低了·OH的濃度,造成CODCr去除率低于雙氧水投加量為40mg/L時。因而,雙氧水投加量取40mg/L。

     

      3.3 運轉狀況

     

      臭氧氧化設備在臭氧投加量為270mg/L,雙氧水投加量為40mg/L時,廢水CODCr去除率的變化狀況如圖4所示。

     

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      由圖4可知,CODCr去除率均在57.1%以上,且最高去除率能到達64%,去除效果很好,出水CODCr濃度可以滿足GB31571—2015《石油化學工業污染物排放規范》請求。

     

      4、結語

     

      (1)采用臭氧協同雙氧水處置高含鹽難降解有機廢水,處置效果優于單獨運用臭氧處置該廢水。

     

      (2)在本項目中,臭氧氧化設備調試最佳運轉條件是:臭氧投加量為270mg/L,雙氧水投加量為40mg/L。在此條件下CODCr去除率達57.1%以上,經過長期穩定運轉,出水CODCr質量濃度穩定在50mg/L以下,可以滿足GB31571—2015請求。


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