北極星水處理網訊:1、工程概況
在現有生化廢水系統出水的水質基礎上將 COD指標降低至80mg/L以下（目前運行狀態下COD指標150mg/L以下，生化廢水系統出水水量小於250m3/h，從源頭上降低汙染物排放總量，減輕後續工藝負荷。深度氧化段要求採用臭氧催化氧化工藝或電化學工藝，不允許產生廢液、固廢及危廢。
建設規模：處理量250m3/h
2、工程範圍
1.招標範圍內所有工程設計、地勘、採購、施工、安裝及調試，含地基、降水、區域內硬化、綠化、照明。
2.系統配套相關所需化檢驗器具、消防、監控、通訊設施及檢修平臺和安全防護設施，控制室、辦公室、化驗室可利用現有場地，內置設施、設備自備。
3.本項目用電採用取電制，由110kV 總變站輸出端取電到回用水系統界區內配電櫃電纜的設計、施工涵蓋在總包範圍內(含 110kV 站內 10KV 相關的一、二次設備)。
4.界區外的進水、回用水、蒸汽、採暖、通信、電氣、儀表等管網甲方指定接點位置後，所有內容負責設計、施工。
5.在深度氧化段進出口管道加裝計量器具儀表和在線監測裝置。在深度氧化段加裝 COD 在線監測裝置。
3、設計水量
深度氧化段是處理原有生化系統的出水，生化系統採用的是 A2/O 工藝， 設計深度氧化段處理的生化出水為250m3/h。
4、進出水指標
1 生化出水正常運行時指標 CODcr 150mg/L 以下、氨氮10mg/L 以下。
2 深度氧化段出水指標為：CODcr 80mg/L以下。
5、工藝技術選擇及選型
工業廢水經現有設施二級處理後，汙染物濃度大大降低，要使出水 CODcr 濃度降至80mg/L 左右，但生化出水含有難降解物質，B/C小於0.1，可生化性差。
1、高級氧化工藝的比選
去除水中 CODcr 的氧化工藝主要有三種，即Fenton 氧化工藝、ClO2催化氧化工藝和 O3 催化氧化工藝，現針對以上三種催化氧化工藝進行經濟技術比選。
a）Fenton氧化工藝
亞鐵鹽和過氧化氫的組合稱為 Fenton 試劑,它能有效氧化去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物,其實質是 H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反應活性的羥基自由基(·OH)，·OH可與大多數有機物作用使其降解。
Fenton 氧化工藝特點
1）氧化無選擇性，對有機物去除能力強；
2）有機物最終分解成 CO2 和 H2O，無有毒有害中間產物，安全環保；
3）需要汙水的 pH 值在 2～4 之間，需要將汙水調成酸性，氧化結束再調到中性；
4）徹底降解 COD 所需的藥劑單耗高，造成處理成本高；
5）反應迅速時間短。
Fenton 氧化適用場合高，造成處理成本高；
Fenton試劑氧化法由於需要調酸、調鹼，藥劑單耗量大、反應時間長，難以在大中型汙水處理廠應用。
Fenton試劑氧化法適用於來水呈酸性的小微型汙水處理廠，特別適用於一些染料、農藥、醫藥中間體企業的的酸性汙水處理。
b）ClO2 催化氧化工藝
二氧化氯催化氧化法是水處理高級氧化技術之一，它是在化學氧化法的基礎上改進、發展起來的。二氧化氯催化氧化的原理就是在表面催化劑存在的條件下，利用強氧化劑—二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機汙染物，直接將有機汙染物氧化成為二氧化碳和水，或將大分子有機汙染物氧化成小分子有機汙染物，提高廢水的可生化性，能較好地去除有機汙染物。
ClO2催化氧化工藝的特點
1）ClO2氧化能力持久；
2）ClO2與有機物反應幾乎不產生發散性有機氯化物，不產生有致癌作用的三氯甲烷；
3）與有機物的反應具有顯著的選擇性，氧化能力與有機物上取代基的種類相關性較大。高效催化劑的使用克服了其對有機物氧化的選擇性；
4）對有機物的降解以生成氧基團的小分子化合物為主，從而能提高汙水 BOD5值、改善可生化性；
5）需要汙水的 pH 值偏酸性（在 6 左右），需要將汙水調成酸性，氧化結束再調到中性。
6）反應時間：在 45~60min。
ClO2 催化氧化的適用場合
由於二氧化氯催化氧化技術需要汙水的 pH 值偏酸性(在 6 左右)， 需要將汙水調成酸性，氧化結束再調到中性，限制了其在大中型汙水處理廠的應用。
又由於二氧化氯與有機物的反應具有顯著的選擇性，需要選擇合適的催化劑，在實際應用中催化劑的選型工作複雜而困難，又限制了其在工業汙水上的推廣應用。
目前，二氧化氯催化氧化技術成功應用的領域有：
1）在煤氣廢水、高濃度含氰廢水、對氨基苯甲醚廢水、苯酚 甲醛廢水及印染廢水的處理均取得了較好的效果，能除去大部分難降解有機汙染物、並提高汙水的可生化性；
2）對於易氧化的水溶性染料如陽離子染料、偶氮染料和易氧化的水不溶性染料如硫化染料等都有良好的脫色和去除COD 的效果。
c）O3 催化氧化工藝
臭氧催化氧化是利用臭氧在催化劑作用下產生的羥基自由基 [·OH]氧化分解水中有機汙染物，由於·OH的氧化能力極強，且氧化反應無選擇性，所以可快速氧化分解絕大多數有機化合物（包括一些高穩定性、難降解的有機物）。
負載金屬的活性炭催化劑是由微小結晶和非結晶部分混合組成的複合物，催化劑表面含有大量的酸性或鹼性基團。這些酸性或鹼性基團的存在特別是羥基、酚羥基的存在，使催化劑不僅具有吸附能力，而且還具有催化能力。臭氧/催化劑協同作用過程中，在催化劑的作用下使臭氧分解產生[·OH]從而引發鏈反應，此反應還會產生十分活潑的、具有強氧化能力的單原子氧[·O]。
臭氧催化氧化特點
1）對有機汙染物氧化能力極強，除去有機物能力強；
2）催化劑的參與，氧化選擇性大大降低，幾乎廣譜適用；
3）有機物最終分解成 CO2 和 H2O，無有毒有害中間產物，安全環保；
4）pH值在中性或鹼性均可，無需調節汙水pH 值；
5）臭氧發生器以電能和空氣產生臭氧，無化學藥劑，現場安全衛生；
6）氧化反應時間較短，一般控制在 30min 左右，反應器容積較小。
臭氧催化氧化適用場合
由於存在以上特點，臭氧催化氧化技術幾乎適用於所有性質汙水的大、中、小型汙水處理廠的 CODcr降解。通過對以上三種氧化工藝的比較，臭氧催化氧化工藝處理效果好、適用範圍廣、技術成熟，同時在國內外的汙水處理廠中有大量成功應用的實例。結合本項目水量大、水質為中性的特點以及現場場地有限的實際情況，確定採用臭氧催化氧化工藝。
2、催化氧化塔
臭氧催化氧化塔，也稱為臭氧反應器、臭氧混合塔、臭氧投加裝置等，是實現臭氧高級氧化反應的關鍵裝置。
由於欲進行深度處理的廢水是經過生物好氧處理的沉澱池出水, 所以廢水的BOD/COD比值已經相當低, 若要進一步降低COD值, 則必須利用高級處理的方法, 而在所有的高級處理法中, 臭氧催化氧化工藝處理效果好、適用範圍廣、技術成熟，同時在國內外的汙水處理廠中有大量成功應用的實例。同其它化學氧化法相比, 具有投資成本低﹑對水質變化的耐受程度大、操作維護容易及操作成本低等優點；
目前傳統裝置中，均主要採用曝氣管、曝氣頭、汽水混合器等設備實現臭氧與廢水的混合。我方設計應用的臭氧催化氧化塔，克服現有臭氧氧化技術的不足，提供一種氣水混合效率高、結構合理、使用安裝方便、適用性廣、耐腐蝕性強的催化氧化塔，可以大大提高臭氧的氧化效率，有效減小運行費用。
該臭氧催化氧化塔主要由氧化塔殼體、專有塔內組件及專有臭氧催化劑催化劑組成。專有塔內組件實現了臭氧與廢水的高效混合，裝置的氣水吸收系統採用鈦材質曝氣盤進行臭氧曝氣，增大了臭氧在廢水中的溶解度，結合我公司研製的臭氧催化劑系列產品，保證臭氧的高效利用率。
3、臭氧發生器
臭氧催化氧化是利用臭氧在催化劑作用下產生的·OH 氧化分解水中有機汙染物，由於·OH 的氧化能力極強，且氧化反應無選擇性， 所以可快速氧化分解絕大多數有機化合物（包括一些高穩定性、難降 解的有機物）。
臭氧催化氧化技術是近年來發展起來的一種以提高臭氧利用效率、增強臭氧氧化能力為目的的高級氧化技術。催化劑採用金屬離子負載型臭氧催化劑。
在臭氧催化氧化過程中，汙染物通過吸附狀態的氧化反應（有機物和臭氧均被吸附在催化劑表面上，形成相對富集，並發生氧化反應）和非吸附態的氧化反應（溶解的臭氧、催化產生的羥基自由基與水中非吸附態有機物反應）來達到去除有機物的目的，採用催化氧化的工程上最大的方便就是無需催化劑的回收，催化劑表面的汙染或催化劑床中雜質通過定期的反洗即可去除。本工程中採用金屬離子負載型臭氧催化劑。
以該催化劑為核心的臭氧催化氧化技術具備以下特點：
a）催化效率穩定，催化劑使用壽命長。催化劑的金屬粒子以固溶體的形式燒結於多孔無機材料表面，溶出率低且抗磨性能好，使用壽命在3～5年。
b）設備少，控制點少，工藝簡潔，操作簡單。整個氧化段僅需要一臺臭氧發生器（含相應的液氧儲存單元）和臭氧催化氧化塔（含配套反洗裝置）即可。
c）工程投資省，運行費用低。催化氧化反應時間一般在 30～90min，臭氧加入量在 10～30mg/L；進水CODcr越高，相應的反應時間的臭氧劑量越大。
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