臭氧在污水处理中的应用课件.ppt

1、1231.臭氧概述臭氧分子的共振杂化模型臭氧分子的电子结构使得臭氧具有很高的反应活性，具有强氧化性强氧化性。F2OHOO3H2O2HClOCl2ClO2O23.12.82.42.11.81.51.41.31.2各种氧化剂的氧化还原电位(eV)2.臭氧反应水中臭氧反应包括直接反应和间接反应，随着pH的升高间接反应比例提高反应类型氧化剂反应机理直接反应O3（2.1eV）电子转移 O3+HO2-O3-+HO2氧原子转移 O3+Fe2+FeO2+O2环加成 臭氧和烯烃化合物的反应亲电取代 臭氧和芳香族化合物的反应间接反应OH（2.8eV）加成反应、抽氢反应、电子转移反应（a）亲电取代（b）环加成芳香族

2、化合物亲电取代反应的活化和钝化基团1231.臭氧功效杀菌、灭菌、溶菌氧化分解水中有机物、还原性无机物等，削减水中污染物破坏有机物发色基团、实现水脱色分解臭味物质改变物质极性促进混凝、破乳；污泥减量等2.臭氧技术相关工艺p 臭氧氧化工艺臭氧氧化工艺2322OHOHOOk 12332HOOOHOk 22HOOH32332OOOOk 433OHHOk 532HOHO+Ok 体系中含分子臭氧氧化和羟基自由基氧化，当pH小于11时，羟基自由基反应占比小，主要为分子臭氧反应，具有选择性氧化的特点。6HO+RProductsk 73O+RProductsk 323OOHH4O2HO 特点特点基元反应总反应适

3、用情况适用情况主要污染物与分子臭氧反应速率常数高的废水，如含酚废水；高pH污水。原理原理2.臭氧技术相关工艺p 催化臭氧氧化工艺催化臭氧氧化工艺体系中含分子臭氧氧化和羟基自由基氧化；能在中性条件下产生较多的羟基自由基，可无选择的氧化水中大多数有机污染物。特点特点适用情况适用情况含有易臭氧氧化和不易臭氧氧化的有机污染物，含有较低浓度羟基自由基捕获剂（碳酸根等）的污水。催化剂O3RHOCO2+H2O原理原理2.臭氧技术相关工艺p H2O2臭氧工艺臭氧工艺2322OHOHOOk 12332HOOOHOk 22HOOH32332OOOOk 433OHHOk 532HOHO+Ok 体系中含分子臭氧氧化和

4、羟基自由基氧化；能在中性和碱性条件下产生较多的羟基自由基，可无选择的氧化水中大多数有机污染物。特点特点适用情况适用情况含有易臭氧氧化和不易臭氧氧化的有机污染物，含有较低浓度羟基自由基捕获剂（碳酸根等），含有较少可被H2O2选择性氧化的有机物的污水；低污染、高pH污水。822H O+RProductsk Ka 11.65222H OHOHp 6HO+RProductsk 73O+RProductsk 原理原理2.臭氧技术相关工艺p UV臭氧工艺臭氧工艺2332HOOOHO 体系中含分子臭氧氧化和羟基自由基氧化、紫外光解；能在中性和碱性条件下产生较多的羟基自由基，可无选择的氧化水中大多数有机污染物

5、。特点特点适用情况适用情况具有合适的紫外光透过率、含可被紫外激发的污染物，含有较低浓度羟基自由基捕获剂（碳酸根等），含有较少可被H2O2选择性氧化的有机物的污水；低浓度、高pH污水。22H O2HOh RProductsh 32222OH O+OH Oh222H OHOH22H O+RProducts HO+RProducts 3O+RProducts 原理原理2.臭氧技术相关工艺p 臭氧工艺臭氧工艺臭氧光催化臭氧光催化超声强化臭氧氧化超声强化臭氧氧化超声提高臭氧的溶解速度；超声促进臭氧分解产生羟基自由基；超声能将O2转化成H2O2，进而引发臭氧分解产生羟基自由基。光催化剂表面产生的光生电子促

6、进臭氧分解产生羟基自由基；光催化剂表面产生的空穴与水或OH-反应生产羟基自由基；光催化剂表面产生的空穴直接氧化有机污染物。3.臭氧处理效果影响因素4.臭氧在污水处理中的应用p 臭氧在污水预处理中的应用臭氧在污水预处理中的应用4.臭氧在污水处理中的应用p 臭氧在污水深度处理及回用中的应用臭氧在污水深度处理及回用中的应用废水深度处理技术对比 混凝、吸附 Fenton、电化学、光催化微波、超声臭氧（高级）氧化操作简单，费用较低；产生二次污染操作简单能耗低；COD去除效率低，不适合单独应用污染物降解彻底；设备、运行费用高，实验室研究阶段污染物降解彻底，不增加盐，无二次污染，操作简便，可实用性强；投资和

7、运维费较高 生物处理（BAF/MBR）膜技术方法特点NF、RO能除有机、无机物，优质出水；进水要求高，易膜污染，投资运行费用高高级氧化4.臭氧在污水处理中的应用p 臭氧在污水深度处理及回用中的应用臭氧在污水深度处理及回用中的应用4.臭氧在污水处理中的应用p 臭氧在零排放处理中的应用臭氧在零排放处理中的应用4.臭氧在污水处理中的应用p 臭氧在污泥处理中的应用臭氧在污泥处理中的应用4.臭氧在污水处理中的应用p 其他应用其他应用123北控水务集团臭氧应用项目p 据不完全统计，截止2017年7月，北控水务建成项目中应用臭氧技术的有18个；项目遍布北京、河北、山东、云南、江苏、浙江、辽宁、陕西、甘肃、内

8、蒙等10个省市自治区；p 合作设计单位包括南京市政院、北京市政院、中国市政工程华北院、西北院、中南院、广东省环境保护工程研究设计院、江苏省环科院等13家；p 臭氧设备供应商包括青岛国林、福建新大陆、江苏康尔等6家；p 臭氧项目类型多为市政污水及工业园区污水深度处理及再生回用。其他合作单其他合作单位位技术服务技术服务平台平台项目概况项目概况项目规模：项目规模：3 万吨万吨/天天 项目类型：改造项目项目类型：改造项目投资模式：投资模式：BOT 园区性质及主要污水：园区性质及主要污水：石化产业园区石化产业园区，处理石化废水等。，处理石化废水等。来水主要为长春石化、联成、和运等六家主要企来水主要为长春

9、石化、联成、和运等六家主要企业。业。Typical Performance1.辽东湾石化产业园区污水处理项目深度处理工艺选择工艺名称优点缺点臭氧催化氧化处理效果好，运行管理简便投资较高，运行费用较高芬顿试剂氧化处理效果较好，投资较低运行费用较高、运管复杂、添加大量化学药剂、产生二次污染活性焦吸附处理效果好投资较高，系统复杂，安全要求高、产生二次污染 盘锦辽东湾石化产业园石化产业园污水处理厂臭氧催化氧化单元进水COD约100 mg/L，出水COD小于50 mg/L，达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 189182002)“一级A”标准。臭氧处理单元投资5350万，运行费用1.286元/吨水。

10、1.辽东湾石化产业园区污水处理项目运行数据1.辽东湾石化产业园区污水处理项目进水出水检测项目检测单位检测数值检测项目检测单位检测数值BODmg/l30BODmg/l6CODmg/l150CODmg/l40SSmg/l150SSmg/l10总氮mg/l35总氮mg/l15总磷mg/l5总磷mg/l0.5氨氮mg/l25氨氮mg/l5(8)PH 6-9PH 6-92.土右旗新型工业区（北区）污水处理项目 土右旗新型工业区（北区）是煤化工园区煤化工园区，主要污水为煤制甲醇及煤制乙二醇企业排放废水。其污水处理厂深度处理深度处理单元采用臭氧催化氧化工艺。处理规模1 万 m3/d，设计进出水水质如下表，运

11、行结果达到设计要求。臭氧处理单元投资620万元，运行费用0.233元/吨水。粗格栅及进粗格栅及进水提升泵站水提升泵站细格栅及曝细格栅及曝气沉砂池气沉砂池水解酸化池水解酸化池生化池生化池二沉池二沉池二次提升二次提升泵站泵站高效沉高效沉淀池淀池纤维转盘滤纤维转盘滤池池臭氧催臭氧催化池化池接触消接触消毒池毒池臭臭氧氧CLO2PACPAM工艺流程3.河间再生水利用工程一级A出水送水泵至用户取水泵站臭氧接触池清水池活性炭滤池加氯项目概况工艺流程现场照片 河间再生水厂日最大供水量为1.2万m/d，来水为河间市污水处理厂一级A出水，出水主要用于为瀛洲公园及城市景观水系补水。出水标准为城市污水再生利用景观环境用水水质(GB/T18921-2002)中观赏性景观环境用水湖泊类标准。臭氧处理单元投资360万元，运行费用0.255元/吨水，运行出水达到设计要求。市政污水回用市政污水回用 脱色、除有机物脱色、除有机物4.碎煤加压气化废水处理中试项目我司开展的碎煤加压气化废水处理中试，处理规模2m3/h，深度处理单元采用臭氧催化氧化工艺。项目概况工艺流程臭氧催化氧化现场照片臭氧发生器 臭氧反应器臭氧进水臭氧出水项目单独臭氧催化臭氧指标CODNH3-NTPhCODNH3-NTPh去除率（%）65.710.587.275.585.894.3实验结果4.碎煤加压气化废水处理中试项目