臭氧催化氧化

  

陈笑杨

摘　要
  臭氧催化氧化是利用催化剂将臭氧分解后产生的具有很强氧化能力的自由基，来强化分解水中高稳定性、难生物降解的有机污染物以提高废水的可生化性的技术 ，将臭氧催化氧化工艺应用到化工制药废水处理系统中的生产运行结果表明,合成废水经臭氧催化氧化后有机污染物总体去除率可达26%左右，废水的可生化性明显提高，由原先的属于难降解废水达到易降解废水，整个废水处理系统达到国家排放标准。应用臭氧催化氧化与H2O2相比，有效的提高了工作效率,且系统运行成本降低。
  关键词
  臭氧；催化氧化；生物降解；制药废水；有机污染物
  

Ozone catalyzed oxidation

Drugs manufacture waste water feasibility study
  Chen Xiaoyang
  Abstract
  After the ozone catalyzed oxidation is uses the catalyst to produce the ozonolysis has the very strong oxidized ability the free radical, strengthens in the water of decomposition high stable, the difficult biodegradation organic pollutant to enhance the waste water to be possible the biochemistry technology, applies the ozone catalyzed oxidation craft in the chemical drugs manufacture waste water processing system the production movement result to indicate, the synthesis waste water organic pollutant overall removeing rate may reach about 26% after the ozone catalyzed oxidation, the waste water may the biochemistry distinct enhancement, by original belong difficultly to degrade the waste water to achieve easy to degrade the waste water, the entire waste water processing system achieved the country discharges the standard. Compare using the ozone catalyzed oxidation and H2O2, effective enhancement working efficiency, also system movement cost reduction.
  Key word
  Ozone; Catalyzed oxidation; Biodegradation; Drugs manufacture waste water; Organic pollutant
  
  1 引言
  臭氧的氧化性在天然元素中仅次于氟，可分解一般氧化剂难破坏的有机物，且不产生次污染。因此，除能用于消毒外，可广泛地用于除臭、脱色、除酚、铁过程中，在降低COD，提高废水的可生化性方面有广阔的应用前景。化工制药废水具有可生化性差，色度大等难处理特征，天台药业有限公司废水处理站原工艺中采用H2O2对合成废水进行氧化以改善废水的BOD5/CODcr值来提高废水的生物降解性，而在实际运用中并未达到预期效果，且标排口出水色度较大。为了能进行有效的废水预处理，本次工艺改进是结合公司原有条件，将预处理工艺改为采用臭氧催化氧化制药废水，本次试验主要针对催化氧化前后的废水的生物降解性及整个废水处理系统在使用臭氧催化氧化前后的出水水质进行对比分析。
  
  

2 处理工艺

合成废水絮凝沉降      臭氧催化氧化
  
                发酵废水絮凝沉降        均质调节     稀废水
  接触氧化池生物降解       二次沉降      兼氧池生物降解
  
  三次沉降      气浮处理     达标排放
  3
  试验方法：
  将合成废水由水泵从调节池提升至絮凝沉淀池，同时在絮凝沉淀池前端加入絮凝剂和助凝剂，通过滴加石灰水将废水PH值调节至8，经沉降的废水上清液流入臭氧氧化池至池满，在臭氧氧化池底部铺设聚乙烯微孔塑料管形成曝气装置，由臭氧发生器产生的臭氧经曝气装置由池底部对废水进行连续曝气，曝气时间分1小时、2小时分别对水质变化进行对比。然后用泵将已氧化的废水泵入均质调节池中，并将发酵废水经絮凝沉降后流入均质调节池，同时注入稀废水，混合成待处理水，然后进入兼氧池进行系统处理。并经一段时间对系统标排口出水进行CODcr监测。
  4 数据表及结果分析：
  

表Ⅰ 通入臭氧1小时的废水变化

原水	CODcr   （mg/l）	BOD5   （mg/l）	B/C	氧化后	CODcr   （mg/l）	BOD5   （mg/l）	B/C	CODcr   去除率   (%)
1	17850	5350	0.30		13200	5280	0.40	26.1
2	20300	6780	0.33		16000	6630	0.41	21.2
3	18600	5570	0.29		13700	5550	0.41	26.3
4	17300	5200	0.30		12700	5080	0.40	26.6
5	16600	5010	0.30		12340	4890	0.40	25.7
6	19840	5580	0.28		14280	5570	0.39	28.0
7	16800	5050	0.30		12200	4990	0.41	27.4
8	19300	6010	0.31		14960	5980	0.40	29.0
9	20110	6800	0.34		15200	6650	0.44	24.4
10	19980	6020	0.30		14910	5960	0.40	25.4

表Ⅱ：通入臭氧2小时的废水变化

原水	CODcr   （mg/l）	BOD5   （mg/l）	B/C	氧化后	CODcr   （mg/l）	BOD5   （mg/l）	B/C	CODcr   去除率   (%)
1	18740	5435	0.29		13500	5400	0.40	28.0
2	18900	5670	0.30		13627	5587	0.41	27.9
3	16540	4797	0.29		11900	4760	0.40	28.1
4	17740	4970	0.28		12425	4970	0.40	30.0
5	17000	5110	0.30		12500	5000	0.40	26.5
6	21380	6630	0.31		14750	6200	0.42	30.0
7	19540	5660	0.29		13090	5600	0.43	33.0
8	19880	5870	0.30		13810	5800	0.42	30.5
9	18750	5440	0.29		13120	5380	0.41	30.0
10	16980	4760	0.28		11100	4660	0.42	34.6

  
  

  
  

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  表Ⅲ   2006年1月—6月标排口CODcr变化曲线
  在理论上B/C值小于0.3为可生化性较差，大于0.40为可生化性较好。由表Ⅰ和表Ⅱ可知，未氧化前合成废水的可生化性较差，经臭氧氧化后，合成废水的B/C值明显增大，即废水的可生化性已较好，且经臭氧氧化后废水的色度有明显改善。而由表Ⅰ和表Ⅱ对比可观察出，通入时间1小时和2小时，在去除率方面有所提高，但在可生化性方面并无明显差别，且对整个系统出水并无明显改善。所以从经济成本方面考虑选择通入时间为1小时。
  在2006年1月至6月，废水处理系统中均将均质调节池ⅢCODcr浓度调至5000—7000mg/l，日处理量约120t/d。且每次按合成废水30t和发酵废水20t比例进水。表Ⅲ为1月至6月标排口出水CODcr浓度变化曲线，1、2月份为未投入使用臭氧催化氧化，可看出，出水CODcr浓度较高，而至3月中旬以后，出水CODcr浓度明显降低。且实际观察中在色度方面先后也有了明显改善。
  5 经济成本：
  
  基建投入费用：管路铺设20000元；
  
  日常运行费用：102.0元/次
  6 结论：
      制药废水预处理系统中使用臭氧催化氧化，能有效地降解废水中的部分难降解物质，大大提高了制药废水的可生化性，经臭氧催化氧化后废水完全适应后续的生化处理。且使整个废水处理系统已趋于稳定低浓度排放，在色度方面也有一定程度的改善。在经济费用上与前期使用H2O2相比相差不大。一般化工制药企业在拥有臭氧发生器的前提下均能采用本方法来处理难处理废水。
  7 建议：
  为了能使臭氧与废水充分接触氧化，可适当的增加曝气孔，并缩小各曝气孔的口径。
  在基建方面，原先利用提升泵提升已氧化废水可改为在氧化池底端安装废水阀门，采用自流形式进入均质调节池Ⅲ，以节省提升泵的用电费用。并在通臭氧时间上选择下半夜用电低峰期以节省臭氧发生器及空压机的用电费用。

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