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催化臭氧化工艺参数及影响因素
来源: 臭氧反应器 发布时间:2023-07-26 浏览次数:

催化臭氧化工艺参数及影响因素
    来源:马鲁铭 铁基催化剂催化臭氧 公众号
   不知道是否有天生聪明的人,至少我不是。今天报告会上有人提问:为什么当
O/C(投加臭氧量与进水COD的质量比,无量纲)比值大时,有的工况COD去除率反而低?我竟一时语塞。多简单的问题:变量不止一个!

若以COD去除率ηCOD(或出水CODout)为因变量,那么自变量至少有二个:臭氧投配比O/CSPSS软件中用OvsC表示)和水力时间HRTO/C就是反应物的比例(理论值是臭氧当量值,我推导该值为9/8 );HRT可表示氧化反应时间。

例:在一化工园区污水厂进行现场中试研究,应用响应面法进行实验设计与分析:
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可见:三维响应曲面形状如1/4帆杆帐篷。随着O/CHRT的增加,COD去除率ηCOD增长幅度变缓,特别是当O/C大于1.8HRT大于33min时;现场实验得到的ηCOD更大值为72%

SPSS软件进行从单因子回归(虚线为3次方多项式回归曲线,实线为线性回归线),结论一致:

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当然实际运行更为复杂,进水水质波动且不论,至少还有pH值(小范围波动)及水温的影响。举例,某外资企业污水处理设施相当完善,前端已有多级厌氧和好氧生物处理,深度处理工艺为:
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    对于催化臭氧化反应池,水温和pH值的影响如下两图:

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该水质有一特点,氯离子浓度很高,近万个ppm,所以对催化剂整砌填料的效果和寿命都有一定的影响:

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采用SPSS软件回归分析发现:后续二个生物处理单元(外加碳源A/O工艺、BAF工艺)其出水水质,与前端催化臭氧化工艺的O/C值高度关联:

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这充分说明:催化臭氧化程度,极大影响出水的可生化性。
从催化臭氧化池进水与出水的BOD5/COD比值也完全证实了这一点,该比值的平均值从0.068提高到0.164,且随着O/C比值略有增加(蓝色虚线与绿色虚线):

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(某外资企业提供了长年的运行数据,在此深表感谢!)