臭氧化-生物活性炭工艺参数的研究

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1、臭氧化-生物活性炭工艺参数的研究时间：2004-11-0210:17来源：专家属性：其他论文评论：0条作者：张金松，朱佳來源：中国水网发表时间：2004-11关键词：臭氧化生物活性炭工艺参数。张金松朱佳深圳市口來水（集团）有限公司深圳赛格日立彩色显示器件有限公司摘要：对臭氧化一生物活性炭技术的工艺参数进行了系统研究，通过试验对比确定了臭氧扩散装置的型式和特定水质条件下的臭氧最佳投戢，开发了一种新型臭氧尾气破坏设备并应用于生产实际，对不同种类的活性炭进行了比较和选择，并对工艺系统中生物活性炭的设计参数和运行特征进行了分析和研究。关键

2、词：臭氧化；生物活性炭；工艺参数。1.臭氧化单元1.1臭氧扩散装置的选择臭氧接触是臭氧化-生物活性炭工艺的遼要处理单元之一，臭氧接触的效果直接影响到有机污染物的去除和生物活性炭的效能。根据臭氧接触工艺条件的差异，多种类型的臭氧接触反应设备得到研究和发展，并投入使用，主耍包括鼓泡扩散设备、涡轮混合器、水射器、填料塔、喷淋塔等，其中鼓泡扩散设备应用最为广泛代，这种设备的主要优点是：无传动部件、维护简单，传质效率高。因此，在试验屮，我们以鼓泡扩散设备为对象考察不同扩散装置对臭氧化的影响。传统的气水两相过程中，穿孔管十分常见，它具有加工制

3、作简单、不易堵塞、压力损失小等优点，但接触效率较低是最大的缺陷。为此，我们将孔眼直径由通常的3〜5mm缩小到0.5mm,在中心玄径200nim的DN15不锈钢环管上，间隔5mm与水平呈45°交叉向下打孔，将共与钛板微孔扩散器进行对比。微孔钛板是以钛粉为原料，粘合后加压成型，经高温锻烧而成，具有化学性质稳定，抗压、抗拉等优点。试验采用的钛板微孔散器有效真径150mm,钛板厚度3mm,微孔径20〜40um,孔隙率50%。在臭氧投最1〜9mg/h条件下，测定尾气屮臭氧含最，两者的臭氧吸收率存在显著差异（见图1）。采用穿孔管，臭氧吸收率仅

4、为40〜50%,而采用微孔钛板，臭氧吸收率达80〜90%,这说明，微孔钛板布气性能优良，可应用丁-生产实际。图1不同臭氧投量下两种扩散装置的吸收效率1.2臭氧接触反应塔试验采用密封式臭氧接触反应塔,其中待处理水从上部进入塔中并口上而下流经接触塔，而來口臭氧发生器的含臭氧空气，从底部通过微孔钛板自下而上流经反应塔,与水逆流接触，完成臭氧化过程。为提高臭氧接触反应器的工作效率，我们在臭氧反应塔屮装设多层不锈钢穿孔板，板上装填冇特制的涡流式扩散接触填料单元件,水和臭氧通过其中进行充分的混合接触。普通的臭氧接触池接触反应时间通常取15〜2

5、0mino经过试验发现，多层接触填料筛板塔式臭氧接触反应器比普通臭氧接触池具有更好的接触反应工况，在lOmin内即可达到臭氧吸收率80%以上，因此，可以大大缩小接触反应设备的体积。1.3臭氧投量的确定臭氧投加最是臭氧化一生物活性炭工艺的重要参数，肓接影响净化效果和处理费用。投最过低，水屮有机物仅冇一小部分与臭氧作用，达不到臭氧化的处理效果；如果投量过高，则会冇较多的冇机物被氧化成最终产物C0?和比0,其余易牛成极性较强的中间产物，不利于牛物活性炭的吸附和降解，而臭氧投量过高，也必然导致臭氧发生系统投资和运行费用大大增加。最佳的臭氧

6、投加量因水屮有机物的种类和浓度不同而有所差界，必须通过试验确定。在试验原水条件下（CO%为4.0〜4.6nig/IJ,我们以臭氧化一生物活性炭系统CO%•去除率为依据，考察不同臭氧投最对处理效果的影响（见图2）o图2不同臭氧投量对系统CODm•去除率的影响试验结果表明，当臭氧投加量为3mg/l左右时，臭氧化一生物活性炭系统CO%的去除达到一个峰值；臭氧投量再増至4〜5mg/l时，系统去除COIk的效率反而有所下降；当臭氧投量超过5mg/l时系统COD”,去除率再次提高。这说明，在4〜5mg/l的臭氧投量下，臭氧将原水中的大分子冇机

7、污染物氧化分解为极性较强的小分子量的中间产物，不易被活性炭所吸附，相应地其臭氧化和活性炭吸附的去除率都很低。在很大的臭氧投量下（大于5mg/l）,臭氧将原水中的有机污染物相当大的一部分氧化降解为最终产物也0和C0；!,从而减轻了活性炭床的有机负荷，致使臭氧化-生物活性炭系统去除CO%的效率也达到较高的值。但臭氧投量过大很不经济，因此针对这种原水，系统臭氣投量确定为3mg/lo2臭氧接触装置的尾气处理1.1臭氧尾气处理的基本方法从臭氧接触装賈排出的尾气中仍会有--定数量的臭氧，如果直接排入大气并使大气中臭氧浓度超过0.lmg/1时，

8、即会对人的眼和鼻、喉等呼吸器官产生刺激，造成大气环境的污染。为消除这种污染，尾气必须经过处理。尾气处理方法主要冇霍加拉特剂催化分解法、活性炭吸收法、加热分解法等（'J。活性炭吸收法是利用可燃性载体炭表而对臭氧吸收接触分解，以及一部分臭氧与炭直接反应