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国外废水臭氧氧化技术工程介绍
来源: 臭氧反应器 发布时间:2020-02-28 浏览次数:

国外废水臭氧氧化技术工程介绍
 
国外臭氧氧化技术用于废水处理主要功能是消毒、脱色、降解有毒化合物及氧化难生物降解的有机物,提高废水的生物降解性能等。
 
国际臭氧协会(IOA)在其三个地区组织之一的欧亚澳非区组(EA3G)开展了一项该组织区域臭氧装置建设情况调查,结果显示:1990—2004年该地区建设的臭氧工程中,饮用水处理占72.9%,工业废水处理占7.9%,市政污水处理占1%,工业生产7.9%,造纸占2.7%,循环冷却水处理6.4%,食品和饮料加工占0.7%,其它0.5%。由此可见,工业废水处理是除饮用水之外的臭氧使用第二大市场。
 
20世纪90年代以来,日本在市政污水处理上臭氧的应用呈现快速增长的趋势。特别是东京和关西两个主要的工业集中区。臭氧氧化被作为回用水和很终排放水的处理手段。处理很终排放水,很大设计处理能力达到10万 m3/d,处理回用水设计很大处理能力达到1万 m3/d。处理很终排放水臭氧的投加量为5~10mg/L,处理回用水臭氧的投加量为10~15mg/L。大规模的处理厂一般使用氧气源作为臭氧源。
 
美国臭氧技术在废水处理领域的应用始于20世纪70年代。70年代中期到80年代中期新建了40多套臭氧氧化装置,但装置规模普遍偏小,臭氧产能低,污水平 均 处 理 水 量 约 8000 m3/d,臭 氧 平 均 产 能181kg/d;2005—2010年5年间,新建1套,升级改造5套,6套装置的污水平均处理量已达约23万 m3/d,臭氧平均产能900kg/d;高臭氧产能的设备也均为氧气源。
 
德国的垃圾处理场地中有超过30套工业臭氧化系统。主要流程为生化—臭氧氧化—生化,装置出水一般都直接排放 到 受 纳 水 体,COD 均 满 足 小 于 200mg/L的要求。
 
德国 Braunschweig垃 圾 渗 滤 液 处 理 厂 采 用 生化—臭氧氧化—生化处理工艺,设计处理量200m3/d,实际处理量100~400m3/d,采用1个鼓泡塔反应器(绝对压力0.5 Mpa),臭氧投加量36kgO3/h,臭氧产率系数犢(O3/COD)kgO3kg-1ΔCOD2.0~3.0,臭氧氧化段投资1278万美元,处理成本23.17美元/m3。装置运行后的主要问题是反应器、管道及泵中草酸钙沉积严重。
 
德国某纺织废水处理采用生化-O3 处理工艺,1992年建成投产,处理量1.2万 m3/d,采用4个鼓泡塔反应器(绝对压力0.1 Mpa),臭氧投加量160kgO3/h,主要以废水脱色为目标,处理后废水回用处理成本0.12美元/m3。
 
德国位于布莱克西思的巴斯夫(BASF)公司采用生化—臭氧氧化—生化工艺处理聚氨酯泡沫生产废水,臭氧投加量15kgO3/h,臭氧氧化的主要目的是去除有毒和难降解的硝基芳香族化合物,而 COD 的去除率只占进水负荷的4%。由于生物脱氮不彻底,需要消耗一定量的臭氧氧化亚硝酸盐,而且臭氧反应器中会产生大量的泡沫,给运行带来很大困难。
 
丹麦卡伦堡(Kalundborg)污水处理厂处理工业和生活污水的混合水,其中20%为市政污水,80%为工业废水。工业废水主要来自一个大规模国际制药公司,在这里该公司运行一个全世界很大的胰岛素生产厂之一。2003年在生化处理后安装了一个臭氧处理系统(2×90kg/h)来降解负载高达1250kg/d的COD,处理水量1000m3/h。臭氧氧化在6个反应器中完成,反应器总容积300m3,反应接触时间15min,出水COD由100~150mg/L降至70mg/L以下。根据2006年中试结果,工厂通过增加额外的过氧化氢的剂量来补充氧化阶段,用量约为160gH2O2/kgO3。通过升级进一步去除 COD,即使在制药公司有计划的扩大生产规模导致废水流量上升后仍可满足处理要求。
 
根据wedeco的Ried对部分生产规模臭氧应用案例的总结,目前用于处理废水的臭氧投加浓度范围从0.012kgO3/m3 到高达1.92kgO3/m3。臭氧剂量依赖于待处理废水的 COD 水平和处理目标。依据整体 COD去除率和选定的工艺方案可以估算所需的臭氧剂量。通常通过中试来确定必需的臭氧量及很经济适用的流程设计。对于在市政或工业废水中少量的 COD 去除和脱色,典型的剂量范围是30~100gO3/m3。对于高COD去除(如垃圾渗滤液),处理废水臭氧剂量范围是500~2000gO3/m3。