催化臭氧氧化工艺深度处理市政污水厂生化出水

催化臭氧氧化工艺深度处理市政污水厂生化出水

唐锦涛

中国市政工程西南设计研究总院有限公司重庆市400000

摘要：本文以某地污水处理厂的实际应用案例为研究的对象，针对臭氧氧化工艺的深度处理展开研究，对于不同状况下臭氧的添入量以及污水处理的反应过程等进行记录，计算相关的数值，明确污水处理的实际质量与效果。在处理的过程中投入定量的臭氧能够有效的处理其中的COD成分，在同样的方式下，增加臭氧的数量，COD的去除效果也会得到增强。此外，在处理的过程中选择较长的处理时间，使得臭氧能够充分的作用，也有利于COD成分下降。因此，在目前的污水处理领域，应用催化的臭氧氧化工艺能够促进工艺处理的程度加深，在市政污水的处理中具有重要的帮助。

关键词：催化臭氧氧化工艺深度处理；市政污水厂；研究与探讨

引言：随着我国工业化程度的不断加深，城市工业化不断发展，在生产与生活中工业废水的产生也越来越多，为了使得工业的废水能够得到及时的处理，臭氧的氧化工艺对于污水进行处理。这种方式能够促使工业废水中含有的COD成分降低，达到标准。然而，由于目前生产污染的加重，需要应用的污水处理方式需要具有更高的效率，需要结合实践的进行研究。

一、目前的污水处理状况分析

需要结合总体的形式对此进行关注，目前我国的社会处于一个转型的阶段，在这个阶段中，经济发展与生态文明的建设程度同样重要，甚至在一些经济较为发达的地区，生态文明建设的重要程度更高。近年来国家以及地方对于污水的治理进行关注，提升了排放的标准，因此在相关的污水治理工作中需要加强对于治理技术的关注，积极的应用新的治理技术，提升水处理的工作效率，一些污水处理厂需要按照新的标准进行升级与改造。

在某地的污水处理厂中，处理的污水在每升中含有50毫克的COD，这种结果已经是进行过初步处理之后产生的，与排放标准之间仍旧存在差距，因此，需要就处理的过程进行强化，使得处理过后的水质与水的色度能够达到排放的标准。应用较为先进的催化臭氧氧化工艺能够使得污水的处理效果与要求之间的符合程度更高，需要注意的是，对于催化原理的应用需要根据具体的污水状况进行判断，增加催化剂的应用量以及处理的时间，都能够有效的促使污水的处理达到相关的标准。催化剂的使用能够使得水中的相关反应更为充分，扩大处理物质在污水中的附着量，同时能够使得水中的臭氧应用的更加充分，减少污水处理过程中臭氧的应用量。

二、对于装置以及材料的研究

1、污水出厂的相关研究

在一般的市政污水处理中，主要的包括工业污水以及生活污水，工业污水的类型与工业生产之间的关系更为密切，同时生活污水中的污染物质较为固定，由于在处理的过程中需要应用两种污水进行的处理，因此水中污染物的构成相对较为稳定。根据国家的相关规定，污水出厂的标准需要根据水中污染物质的不同进行具体的测量判断。

2、中试装置的设定

在这一阶段的处理过程中，需要根据应用催化臭氧氧化反应塔，目前反应塔的主要材料是不锈钢制作，塔内能够承载120升的水量，水深达到6米。在塔顶的部位需要应用催化剂，催化剂的总体体积需要根据塔内实际的水量进行控制。催化臭氧装置在应用的过程中，可以根据作用的不同进行分类，分别是催化装置的基座部分，其后包括氧气分离层、催化氧化层等不同的部分。在处理污水的过程中，由于受到化学反应的影响，水中将会产生一些气体，需要通过相应的气体排放设备进行气体的排放。在反应塔中，气体的浓度过高将会对于工作的正常进行造成阻碍。

三、实验与结果探讨

1、增加臭氧的投放量

在一般的臭氧投放量下，水中的污染物质与臭氧之间的反应速度较慢，且反应的充分程度有所不足，加大臭氧的投放量能够促使在反应的过程中，臭氧与污水之间能够具有更加充分的反应。催化剂的应用于臭氧投放数量的同步增加，有利于在反应的过程中更多的超氧自由基产生。

对COD的去除率随着臭氧投加量的增加而增加，这是由于增加臭氧投加量可以在催化剂表面产生更多的具有强氧化能力的羟基自由基和超氧自由基，使更多的有机物被降解甚至矿化生成二氧化碳和水[1]。

2、臭氧浓度对于污水处理的影响

在污水处理的过程中，增加水中的臭氧浓度能够促进反应速度的加快，同时更为充分的分离水中所含有的污染物质。需要注意的是，不同类型的污水中，由于污染的程度有所不足，因此其中需要的臭氧浓度也具有其相应的要求。在一般的情况下，需要根据水量对于臭氧的浓度进行强化投入。臭氧在浓度较高的状况下，对于反应内部的介质推动力量也在不断的增强中，因此催化剂的活跃程度更为明显。

在臭氧投加量为7．5g/h、反应接触时间为30min、连续进水条件下，通过控制臭氧发生器的功率来调节产生的臭氧浓度，探究不同臭氧浓度对催化臭氧氧化去除COD效果的影响。结果表明，随着臭氧浓度由70mg/L提高到110mg/L，COD去除率从最初的168%提高到41．7%[2]。

3、增加污水处理的应用时间

时间的增加，能够促使臭氧与污水之间进行更为彻底的反应，在污水的处理反应塔中，污水的状况相对较为稳定能够使得污水的处理状况相对稳定。然而，由于在不同的污水处理厂以及污水的处理装置中，待处理的污水量与污水的处理之间存在着矛盾，因此，污水的处理时间是相对有限的。需要通过计划对于需要处理的污水进行及时的处理，这个过程中，处理时间的增加，将会使得污水的数量下降，污水处理工作不能及时的完成，污水的积蓄空间数量有限，会带来一定的生产困难。

缩短接触反应时间，即进水流量增加，投加的臭氧量不足以与水中的有机物反应，为了获得更高的COD去除效果，必须增加臭氧投加量；而当进水流量继续降低，接触反应时间为30min时，投加的臭氧量与水中反应的有机物量接近理论比例，对COD的去除效果达到最优[3]。

4、根据臭氧的化学性质进行分析

在臭氧的反应过程中，其所具有的化学性质较为活跃，在一般的温度、空气状况下，空气的物质就能够促使臭氧发生相关的化学反应，因此臭氧的反应速度较快，需要根据不同的应用状况中具体存在的应用需求进行添加，过多的臭氧在空气中将会形成自动的反应，使得污水处理的过程中臭氧的应用数量过高[4]。

化学实验证明，在水溶液中，臭氧的分解反应速度与空气相比较快，因此，需要应用水溶液中的反应速度，促进臭氧物质在其中的充分反应。在温度的升高过程中，臭氧的反应速度也将会具有变化。因此，在使用臭氧进行化学分离时，需要关注具体的工作温度，避免不适当的温度为反应带来阻碍的作用。催化臭氧能够促进单位时间内，臭氧的反应效果，使得更多的臭氧物质与空气中的物质接触较为有限，及时的就不同的物质进行反应与分解[5]。

5、优化技术

此外，在应用臭氧进行氧化水处理的过程中，也可以根据不同的处理方式加强其中技术的专业性，提升氧化的结果。高级的催化氧化中，可以结合电磁技术，对于水中的污染物质进行分离切割，能够更为精确的对于水中的污染物质进行处理，这种技术的应用能够使得五污水中具有的各种性能发生变化，使得污水处理时反应的速度更快，同时反应的程度更为充分。在电磁切变场及专用催化剂的作用下直接激发产生羟基自由基，在羟基自由基的强氧化性的作用下，使长链有机物化学键发生断裂，生成短链易降解的有机物。目前，在许多的污水处理中心，这种方式都得到了应用，需要根据不同的应用状况对于技术进行优化。在不同的地区中，污水的污染程度有所不同，需要根据污染的程度对于污水处理的应用方式进行调整，使得最为经济高效的方式能够得到应用。

结束语：随着我国工业化程度的深化，在目前的生活生产中污水的产生是不可避免的，相关的污水处理厂需要具有污水处理的足够能力，应用较为高效的方式展开污水处理的工作。因此，在工作的过程中，需要对于污水处理中的细节部分给予关注，使得污水处理的过程与污水处理的实际需求之间更为契合，为了促进污水处理相关能力的提升，需要应用实际工作中的案例对于污水的处理进行判断以及分析，及时的就其中的装置进行更新，对于处理中催化剂的应用、时间的应用以及臭氧的投入数量进行关注。

参考文献：

[1]孙逊，杨红红.催化臭氧氧化工艺深度处理市政污水厂生化出水[J].中国给水排水，2018，34（01）：74-76+81.

[2]陈伟楠，杨清，刘天顺，郭淑琴.某污水处理厂提标改造中高级氧化工艺选型分析[J].环境保护科学，2018，44（02）：46-50.

[3]车承丹.臭氧工艺在市政污水和工业废水深度处理中的研究与应用[J].净水技术，2018，37（04）：53-59+76.

[4]黄磊，唐琪玮，黄思远，姚迎迎.臭氧氧化技术及其在水处理领域的发展[J].净水技术，2018，37（S1）：106-112.

[5]陈燕青，苑宏英，李银磊.臭氧-活性炭组合工艺在污水再生中的应用[J].天津城市建设学院学报，2010，16（04）：289-293.