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臭氧废水处理应用

来源: 时间:2018-07-07 19:32:03

废水经化学氧化处理,可使废水中所含有机物质和无机还原性物质进行氧化分解,不仅达到净化目的,还可达到去臭、去味、去色的效果。
  自从20世纪初法国巴黎最先使用臭氧处理城市自来水以来,臭氧氧化法呈现良好的发展势头。最近相继建成的一些臭氧处理废水的工业装置效果很好,但其用电量大,成本较高。
  臭氧在常温常压下是一种淡紫色气体,有特殊气味,其沸点为-111.9℃,在20℃及0.1013MPa下密度为2.141g/L,为氧的1.5倍。它在水中溶解度比氧大10倍。臭氧具有以下一些重要性质:
  不稳定性,臭氧非常不稳定,在常温下很容易自行分解成氧气,同时还放出热量,分解的速度与温度、臭氧的浓度成正比;臭氧溶解在水中也不稳定,在较短时间内即分离为氧。溶解在蒸馏水中的臭氧的半衰期为15-30min;溶解在水中的臭氧的分解速度受PH值的影响也极为明显;在酸性废水中臭氧比较稳定;在碱性废水中则分解迅速。
  溶解性,臭氧在水中的溶解度比纯氧高10倍,比空气高25倍,臭氧的溶解度还受其在空气中的浓度、环境压力的影响。
  氧化性 臭氧可使有机物质被氧化、可使烯烃、炔烃及芳香烃化合物被氧化成醛类和有机酸;臭氧很容易破坏废水中所含有的酚,例如含600cm³/m³酚的石油废水在PH值为12时,用1000cm³/m³臭氧几乎可以使酚全部分解,达到残余酚量小于0.015cm³/m³的排放要求,在PH值为7时,要达到同样的处理程度,则需多消耗一倍的臭氧。一般臭氧的投加量为20-4000cm³/m³时,酚的去除率可达96%。臭氧对石油废水中所含的硫醚、二硫化物、噻吩、硫茚以及其他致癌物质如1,2苯并蒽等均有很强的分解能力;臭氧也可以与无机物如氰化物等发生化学反应而放出氧。
  由于臭氧及其在水中分解的中间产物氢氧基有很强的氧化性,可分解一般氧化剂难以破坏的有机物,而且反应完全,速度快,剩余臭氧会迅速转化为氧,出水无臭无味,不产生污泥,原料空气来源广,因此臭氧氧化法在废水处理中是很有前途的。
  印染废水的色度高,用生物处理时除色效果差。用臭氧处理时,可以单独进行,也可与其他工艺(如絮凝过滤、活性炭吸附)结合使用。单独用臭氧处理人造丝染色废水时,脱色率可达90%;臭氧与絮凝过滤结合作用,脱色率可达99%~100%。对于一般印染废水,臭氧投量40mg/L,脱色率达90%以上;但去除COD的能力低,仅40%,对于絮凝法难以去除的水溶性染料,用臭氧接触3~10min,水就变得清澈无色。
  臭氧处理含酚废水的效果也很好。据报道采用20~40mg/L的剂量,可使生物处理后(经二次沉淀)水中的含酚量由0.38mg/L降到0.012mg/L。采用臭氧处理焦化厂含酚废水,投量1000~2500mg/L,可使酚浓度由300~1500mg/L降到0.6~1.2mg/L。对于重油裂化废水,投量169~190mg/L,pH=11.4时,除酚率达99.6%;pH=10.2时,油的去除率达87%。炼油厂废水,经脱硫、浮选和曝气处理后,含酚0.1~0.3mg/L,含油5~10mg/L,硫化物0.05mg/L;再采用臭氧进行三级处理,柱高5m,扩散板孔隙20μm左右,接触时间10min,投臭氧50mg/L,处理后的含酚量小于0.01mg/L,含油量小于0.3mg/L,硫化物小于0.02mg/L,COD去除约60%,色度由8~12降到2~4度。
  臭氧处理含氰废水的试验表明,对于重油裂解废水,pH=11.4时,臭氧投加量为169~190mg/L,去氰效率达79.3%;对于电镀废水,含氰浓度为32.5mg/L时,投加臭氧60mg/L,去氰率达98.9%;对于腈纶废水,含丙烯腈102mg/L(未经生化处理),投臭氧30mg/L,可完全去除丙烯腈。
  臭氧氧化法也用于某些重金属的去除。为了除去水中重金属离子,先用石灰调PH值为7-9,然后加臭氧到饱和,就可除去99.5%以上的镉、铬、铅、镍、锌、铁、锰、铝等。

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