焦化廢水生化出水深度處理臭氧催化氧化深度處理技術(shù)

原理：催化臭氧氧化深度處理有機(jī)物的過(guò)程包括兩種反應(yīng)路徑：一是臭氧分子直接氧化含有不飽和雙鍵的有機(jī)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(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；另一部分自由基遷移至溶液中與有機(jī)污染物發(fā)生氧化反應(yīng)。反應(yīng)生成的中間產(chǎn)物進(jìn)一步被自由基氧化，最大程度生成二氧化碳和水，實(shí)現(xiàn)COD深度去除的目的。

描述：通過(guò)開發(fā)高效催化劑，提高臭氧轉(zhuǎn)化為其他氧化自由基的效率，提高臭氧利用效率和有機(jī)物去除效果。并通過(guò)優(yōu)化處理工藝參數(shù)、優(yōu)化臭氧氧化塔設(shè)計(jì)，完成中試實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用。

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

混凝處理過(guò)程會(huì)生成大量的絮體，如果直接進(jìn)入催化臭氧氧化過(guò)程，會(huì)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(yīng)器堵塞的現(xiàn)象，大大縮短穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間。增加砂濾作為臭氧氧化的預(yù)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(xì)顆粒懸浮物，提高臭氧氧化的效率。經(jīng)過(guò)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(chǎn)物。MBR降解羧酸類有機(jī)物效率高，作為催化臭氧氧化處理的后續(xù)環(huán)節(jié)，能進(jìn)一步提高有機(jī)物去除效率。

創(chuàng)新點(diǎn)：技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)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(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)催化劑的規(guī)?；苽洌⑶掖笠?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(guò)氣液傳質(zhì)模擬，調(diào)整臭氧氧化塔設(shè)計(jì)參數(shù)，增強(qiáng)氣液傳質(zhì)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(jiàn)砂濾出水均低于混凝出水，說(shuō)明廢水中一些懸浮物和膠體通過(guò)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(shí)，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(shí)，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(yùn)行，且當(dāng)催化臭氧化進(jìn)水COD在100mg/L以上時(shí)，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(duì)氨氮幾乎無(wú)去除效果；膜生物反應(yīng)器對(duì)COD的去除較低，但對(duì)氨氮去除較高。廢水經(jīng)處理后pH由7升高至8.5左右。

 經(jīng)該工藝處理后，出水滿足《國(guó)家污水綜合排放一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）、《遼寧省污水綜合排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》（DB211627-2008）和《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（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。