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根据水质水量及山美水美催化氧化工艺特点,选择三段式臭氧催化氧化,催化剂选用山美水美自制催化剂,其优势为铝基催化剂,孔隙率较高等。可有效降低水中难降解的COD,提高COD去除率,提高臭氧利用率,减小系统设备选型,降低系统运行费用。
核心设备:臭氧发生器,臭氧高效溶气装置,高效臭氧催化剂,臭氧催化氧化池等。
O3在催化剂作用下产生了·OH,使污染物的降解变得快速而充分,同时该技术不产生二次污染;单一的O3直接氧化反应具有选择性,无法彻底降解废水中所有的有机污染物,降解不完全,出水色度不稳定。
水处理过程中以羟基自由基作为主要氧化剂的氧化过程称为AOPs过程即称为高级氧化技术。·OH的E°为2.8eV,仅次于F(3.05eV),是自然界中存在的最强氧化剂,几乎无选择性地和废水中所有的污染物发生反应,将常规氧化剂、臭氧和氯不能氧化分解的有机物,彻底氧化为CO2和H2O。
技术优势:(1)催化效率高,反应速率快,cod可降低到30,20,15;
(2)臭氧投加量低,是目前同类高级氧化技术的50%左右;
(3)运营成本低,每去除1kgCOD仅需10元左右成本;
(4)催化剂使用寿命长,种类齐全适应于各种复杂污水;
(5)受限条件少,对有机污染物的降解几乎无选择性,运行稳定可靠;
(6)无二次污染,不产生剩余污泥。
臭氧投加方式选择
选择臭氧催化氧化塔或者臭氧催化氧化池,考虑到成本造价及运行效果的可操作性,臭氧投加选择高效投加。
将臭氧与水在高效溶气进行混合,后经二次扩散装置进行投加。
核心设备:臭氧发生器,高效溶气装置,二次扩散系统等。
臭氧直接氧化有两种方式,一种是由O3分子或单个O原子直接参与反应引起;另一种是由O3分解产生的·OH自由基作为强氧化剂参与完成的。O3是一种极强的氧化剂,其氧化还原电位为2.07eV,能有效去除色、浊、嗅味,去除废水中酚、氰、硫化物、农药、石油类等污染物。影响臭氧投加效率的因素臭氧溶解效率ηo3ηo3=臭氧溶解量/臭氧投加量
臭氧溶解受水深,气水比,停留时间,水质,PH,水温,水压,臭氧浓度等一系列因素影响。水质,PH,水温由客户的具体情况决定。
水深:在气水比(如30%)和射流器进口工作压力(如1.4kgf/cm2)相同的情况下,5米、8米和10米水深下的臭氧转移效率分别为87%,92%和98%。但是,水越深,意味着基建投资越大。
气水比:气水比指的是射流器吸入的臭氧气量与动力水量之比。在水深和射流器进口工作压力一定的条件下,气水比越小,臭氧转移效率越高。在供气量一定时,实际传递到水中的臭氧量越多,这就意味着可以使用更小规格的臭氧机和较少的氧气供应。但气水比越小,在供气量一定的情况下,循环水量就越大,射流器所使用的水泵规格型号就大,配套功率也较高。
进口工作压力:
在水深和气水比一定的情况下,射流器工作压力越大则臭氧转移效率越高,相应的射流器循环水泵的配套功率会越高。
因此,设计选型时需要在保证臭氧投加效果的前提下,将水深,气水比、进出口工作压力与总体运行成本结合起来平衡,将运行成本控制在最低。核心设备:
一、臭氧发生器
CF-G系列大型变频臭氧发生器、大型变频臭氧机。该机由北京山美水美环保公司研发,具有自主知识产权,是目前为止运行功耗低于同行业的大型臭氧发生器、大型变频臭氧机。
二、臭氧催化剂
针对不同的污水特性,现有18种臭氧催化剂,可同时去除cod和氨氮,采用多段催化剂联合技术明显提高cod、氨氮去除率。广泛应用在市政污水,工业园区污水。各种工业废水,如化工废水,石化废水,煤化工废水,焦化废水,钢铁废水,有色矿废水,制药废水,印染废水,电子废水,反渗透浓水,垃圾渗透液等。
关于山美水美臭氧催化剂种类:1.陶瓷型2.铝基型3.炭基型
三、臭氧高效溶气装置
臭氧高效溶气装置是臭氧利用率关键设备,也直接影响运营成本。臭氧投加五种方式:
1.瀑气池(塔):钛爆气盘,长柄滤头,高度6米要求
2.射流器:气水混合(流量型设计,溶气型设计)厂家之间效果差别很大。
3.二次射流器:水气混合物再和水混合
4.溶气泵:(小型替代高水池,大型溶气泵目前没有,只有50吨/小时以下的)同样功耗,厂家差距很大。40%-85%效率不等。结合高浓度臭氧机,臭氧催化剂,会大大降低臭氧反应池尺寸。
5.臭氧溶气装置,目前主要用在大型市政污水和工业污水上,可以将臭氧混合效率提高到90-95%。
四、臭氧催化氧化塔:
臭氧催化氧化塔又称为臭氧反应罐、臭氧氧化塔、臭氧曝气塔。塔内部设置有布水板、曝气盘和填料,上部侧面设置有进水口,下部侧面设置有臭氧进口,底部或侧面设置有排水口。提高臭氧的利用率,可以循环利用尾气,装置紧凑及占地面积较小。
五、臭氧催化氧化池:臭氧催化氧化池,又称为臭氧氧化池、臭氧接触氧化池,是使臭氧气体扩散到处理水中并使之与水全面接触和完成反应处理,提供臭氧溶解于水和确保臭氧反应时间的装置,提高臭氧溶解率和反应效率。我们设计使用三段式臭氧接触池,每一级投加不同的催化剂,串联进行氧化,本工艺优点:有效保证反应时间,每级工艺都能产生较强的羟基自由基,主要用于污水处理,除臭和脱色,降低COD、BOD等方面有显著效果。