焦化廢水生化出水深度處理臭氧催化氧化深度處理技術

原理：催化臭氧氧化深度處理有機物的過程包括兩種反應路徑：一是臭氧分子直接氧化含有不飽和雙鍵的有機污染物，二是臭氧分子在催化劑表面催化分解，形成羥基自由基、超氧自由基、單線態(tài)氧等多種活性氧自由基，一部分與吸附在催化劑表面的有機物發(fā)生化學反應；另一部分自由基遷移至溶液中與有機污染物發(fā)生氧化反應。反應生成的中間產物進一步被自由基氧化，最大程度生成二氧化碳和水，實現COD深度去除的目的。

描述：通過開發(fā)高效催化劑，提高臭氧轉化為其他氧化自由基的效率，提高臭氧利用效率和有機物去除效果。并通過優(yōu)化處理工藝參數、優(yōu)化臭氧氧化塔設計，完成中試實驗和工程應用。

流程：成功研制了臭氧催化氧化設備和催化劑，成功完成了臭氧多相催化氧化中試放大試驗。

混凝處理過程會生成大量的絮體，如果直接進入催化臭氧氧化過程，會附著在催化劑活性位表面，降低催化劑活性，并且容易發(fā)生反應器堵塞的現象，大大縮短穩(wěn)定運行時間。增加砂濾作為臭氧氧化的預處理步驟，可以有效去除混凝沉底之后殘余在水體中的少量絮體和細顆粒懸浮物，提高臭氧氧化的效率。經過催化臭氧氧化處理后，大部分污染物被氧化分解為水和二氧化碳，及少量的羧酸類中間產物。MBR降解羧酸類有機物效率高，作為催化臭氧氧化處理的后續(xù)環(huán)節(jié)，能進一步提高有機物去除效率。

創(chuàng)新點：技術創(chuàng)新點為高效非均相催化臭氧氧化催化劑開發(fā)，在前期開發(fā)催化劑的基礎上，實現催化劑的規(guī)?；苽?，并且大規(guī)模制備的催化劑保持較高活性，穩(wěn)定性高，可穩(wěn)定使用3年以上。另外，通過氣液傳質模擬，調整臭氧氧化塔設計參數，增強氣液傳質效率，提高廢水處理效果。

 深度處理系統(tǒng)由混凝沉淀池、砂濾池、催化氧化塔、MBR組成，各工段的COD去除情況可見砂濾出水均低于混凝出水，說明廢水中一些懸浮物和膠體通過混凝和砂濾得到去除。催化臭氧化系統(tǒng)能大幅度降低砂濾出水的COD，砂濾出水COD在150mg/L以下時，催化臭氧化出水COD基本能維持在80mg/L以下。砂濾出水COD在100mg/L以上時，臭氧氧化效率均不低于1gCOD/gO3，COD去除效率較高。

 在優(yōu)化條件下，催化臭氧化系統(tǒng)可穩(wěn)定運行，且當催化臭氧化進水COD在100mg/L以上時，臭氧效率不低于1gCOD/gO3，噸水成本不高于2元。催化臭氧化能有效去除COD但對氨氮幾乎無去除效果；膜生物反應器對COD的去除較低，但對氨氮去除較高。廢水經處理后pH由7升高至8.5左右。

 經該工藝處理后，出水滿足《國家污水綜合排放一級排放標準》（GB8978-1996）、《遼寧省污水綜合排放一級標準》（DB211627-2008）和《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》（GB16171-2012）要求。因此催化臭氧氧化-MBR是焦化廢水深度處理的有效手段。