废水处理-高级氧化技术及其在水和废水深度处理中的应用.ppt

高级氧化技术的选择-(1) * （1）从待处理的目标物角度考虑 氨氮？ ?OH or O3 有机物的类型？ O3 or ?OH or SO4?－ 高级氧化技术的选择-(1) * 高级氧化技术的选择-(2) * （2）从待处理的水体背景值角度考虑 天然有机物（NOM或EfOM）？ ?OH or SO4?－ 氯离子的影响？ ?OH or SO4?－ 原水水温高？ SO4?－ 高级氧化技术的选择-(2) * 高级氧化技术的选择-(3) * （3）从后续组合工艺角度考虑 氧化与混凝组合？ 芬顿 or SO4?－（Fe2+活化） 高级氧化技术的选择-(4) * （4）从经济角度考虑 法律的规定与执行？ 氧化剂制备技术的进步？ O3 Jürg Hoigné（1930– 2014） Urs von Gunten （大约1992年）：臭氧氧化的成本太高了，因而它是不会应用到城市污水的处理中 瑞士和德国等用臭氧氧化去除污水中的微污染物 污水出水浓度降低到TOC= 10 mg/L * Clemens von Sonntag（1936 – 2013） Urs von Gunten * 催化臭氧氧化技术 * * 梯级催化氧化 * 依据： （1）不同的催化剂对不同类型的目标有机污染物遵循不同的氧化降解机理： 难降解有机物 高Rct催化剂 ?OH机理为主 小分子羧酸等 络合催化剂 络合催化为主 梯级催化氧化 * 依据： （2）难降解有机污染物在臭氧催化氧化过程中发生的有机物类型和/或结构的变化： 难降解有机物（大多具有苯环结构） 小分子有机物（短链的醛酮酸等） 梯级催化氧化 * 难降解 有机物 (POPs、 EDCs、 农药等) NOM 羧酸等氧 化产物 其他有机物 残留 一级催化剂 高Rct值的催化剂 （FeOOH等） 氧化稳定性 有机物 二级催化剂 表面络合催化 CeO2 等 氧化中间产物、减少溴酸盐生成 O3/H2O2控制溴酸盐 * O3/H2O2控制溴酸盐 * O3/PMS组合技术 * 催化臭氧氧化—工程应用 * 调节池 印染废水 初沉池 厌氧池 好氧池 废水达标排放 二沉池 臭氧投加接触池 臭氧发生系统 臭氧尾气破坏器 气源 锅炉助燃 臭气处理 催化臭氧氧化—工程应用 * 催化臭氧氧化—工程应用 * 珠海市南水水质净化项目 本工程采用2套32kg臭氧发生系统，南水水质净化厂规划总规模23万m3/d，现已建5.0万m3/d 。该工程处理废水类型为工业废水和生活污水。 污水处理工艺流程为粗格栅→进水泵房→细格栅→旋流沉砂池→ MBBR氧化沟（改造后）→二沉池→ 二级提升泵房→高效沉淀池→膜过滤池→臭氧催化接触氧化池 →出水泵房→黄茅海或部分厂区西侧景观河。 常用的催化臭氧氧化催化剂 * CuO/AC 湿式氧化技术 * 污染物 质量浓度% 备注 碳酸钠 3.1 含有少量的对苯二酚、对苯二酚钠、苯醌、丙烯酸和丙烯酸酯等物质，pH值为11 COD ≈ 160000 mg/L，BOD/COD ≈ 0.13，Cl- ≈ 3500 mg/L 氢氧化钠 2.05 丙烯酸钠 4.8 甲苯磺酸钠 3 环氧丙烯酸酯单体生产废水 —— 40 m3/d 期望的工艺：成本 ≤ 100元/m3 处理工艺：添加重油辅助焚烧，约400元/m3 * 生物处理技术 实验室的小试 采用生活污水稀释丙烯酸酯废水，在将废水稀释20倍的情况下，无论采用“厌氧+好氧”工艺还是单纯的“好氧”工艺，都不能有效降解该种废水，并且废水中污泥量逐渐减少，说明废水中含有生物毒性物质 * 湿式氧化技术 * 1.氧气钢瓶及压力控制阀；2.进气口；3.取样口；4.搅拌电机；5.反应器；6.压力表；7.电热丝；8.测温线；9.温度控制仪 湿式氧化技术 反应温度的影响 * (Initial concentration: 150 gCOD/L?; Oxygen pressure: 3 MPa; Temperature: 200 oC(▲), 220 oC (■), 250 oC (●)) 200度无效果，250度较好 250 oC, 3 MPa. (原水, 0.5 h, 1 h, 2 h, 3 h) 高级氧化技术及其在水和废水深度处理中的应用 * 城市污水的回收利用 * 垃圾渗滤液——腐殖酸的提取 * 垃圾渗滤液NF浓缩液处理—提取腐殖酸 * 20％ 一级物料膜 100% 80% NF 95% 二级物料膜 0.5％ 4.5％ 15％ 场内消纳或回喷焚烧 返回生化 产水至RO 2790 mg/L 53700 mg/L 1069 mg/L 水和废水的高级氧化深度处理 * 为什么要用高级氧化技术？ 生产中常用的： NaOCl O3 H2O2