臭氧催化氧化计算书.pdf

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1、一、进水条件当用于处理废水时，除要求布水布气均匀外，还要注意调查分析进水来源状况，特别注意是否含有对催化剂产生危害的物质。以下为部分重要的原水进水条件。1.1pH催化剂适宜的酸碱运行条件为pH=3～12，最佳的酸碱运行条件为pH=6-9，pH过低会影响催化剂寿命，并导致出水质量下降，pH过高会影响臭氧催化氧化的使用效果。1.2温度进水温度过高或者过低会影响臭氧的使用效果，也会对催化剂的催化效果产生影响，建议温度范围为10-30℃，最佳运行温度为25℃。1.3氯化物氯化物过高会对催化剂的使用效果产生影响，建议氯化物的浓度在50

2、00mg/L以下，氯化物最佳浓度为500mg/L以下。1.4臭氧投加方式臭氧分子在水中的扩散速度与污染物的反应速度是影响去除效果的主要因素。二、相关简图1.1催化氧化填料催化剂主要特点如下：(1)选用碘值高、吸附能力强、耐磨强度好、质量稳定可靠的优质活性炭为载体，制备的催化剂具有很大的比表面积和合适的孔结构；(2)在活性炭载体表面选择性的负载Fe、Mn等过渡金属活性组分及K、Na等碱金属催化助剂，原位促进臭氧分解成羟基自由基并降解有机物；(3)催化剂的制备采用机械混合、成型、炭化和活化的生产工艺，活性组分在载体表面分散性良好

3、。催化剂填料图片如下：臭氧催化氧化填料规格参数如下：项目指标单位规格吸水率%45%-55%粒径mm条形3-63堆积密度t/m0.45-0.62外观指耐磨强度%≥92%标压碎强度N/cm≧110碘值mg/g≧550活性金属含量%3%-4%COD去除率%40%-75%性能指Rt（水力停留时间）min30-60标寿命年3~51.2进水方式臭氧催化高级氧化进水工艺流程上游出水进入臭氧催化高级氧化池，首先进入臭氧催化高级氧化池第一段，从原水取一定比例的水进行循环，在离心泵管道上设置射流溶气装置，通过溶气装置投加臭氧，达到提高臭氧气体的

4、溶解效率，并有效减少臭氧投加量。溶解臭氧的污水，通过池底设置的二次混合设备，将含臭氧污水与原污水充分混合。含臭氧的污水，混合后的污水流经固定填充的固相催化剂表面，催化剂表面具有不平衡电位差，在催化剂的作用下，激发产生羟基自由基，羟基自有基的氧化还原电位为E0=2.8ev，在如此高的氧化电位的作用下大部分难降解的有机物发生断链反应形成短链的有机物或直接被氧化至CO2和H2O。第二段、第三段取水位置分别是第一段出水和第二段出水，同样采用高效臭氧溶气装置投加臭氧，原理与第一段相同。通过三段投加，污水中难降解有机物被充分降解，使污水

5、达到设计标准。接触池内未溶解的臭氧需重新还原变为氧气，避免对大气环境造成污染。在臭氧接触池池顶上设置有臭氧尾气分解处理设施，设计采用热触媒式臭氧尾气处理装置进行处理，将空气中残留臭氧还原为氧气，使尾气处理装置出口处臭氧浓度低于0.1ppm。相关工程案例平面简图如下：内部构造简图如下：三、主要构筑物计算1)设计总水量Q设计=KZ*Q实际3KZ为变化系数，通常取1.3；Q设计单位为m/h。2)总有效池容V有效=HRT*Q设计HRT市政水取值1h，工业污水根据水质增加停留时间。3)单座设计流量Q1=Q设计/n1n1为座数，根据现场

6、占地面积确定。4)单座臭氧催化氧化反应池格数n2反应池格数n2根据进水浓度、去除效果等因素确定，考虑是否需要多格数串联，若多格串联，每格体积不变则臭氧投加量逐步降低。5)单格有效池容V单格=V有效/（n1*n2）6)单位小时内COD消减量?mCOD=（C进水-C出水）*Q设计*1hC进水为进水COD浓度；C出水为出水COD浓度，设计去除率为30-75%。7)单位小时内臭氧投加量m臭氧=k1*?mCODk1为臭氧用量与COD消减量质量比例关系，取值范围为1:1-2:1，设计取值参考市政污水1.2:1-1.5:1、工业污水1.5

7、:1-2:1。8)臭氧发生器输出流量Q臭氧=m臭氧*k2/1h1为单位时间，1h；k2为变化系数，通常取1.2。9)单位时间臭氧气量Q气量=m臭氧/（1h*C臭氧浓度）3臭氧浓度根据设备效率确定;Q气量单位为m/h。10)臭氧催化氧化缓冲配水区高度h1=1.35-1.5m11)总停留时间T=1h有效池容V数值与单位小时设计进水量相同。12)进水区高度h2=1.2-1.5m13)滤板厚度h滤板=0.16m工程案例套用0.16m钢筋混凝土。14)鹅卵石厚度h鹅卵石=A1+A2+A3=0.15+0.15+0.15=0.45mA1表

8、示粒径200mm左右鹅卵石；A2表示粒径150mm左右鹅卵石；A3表示粒径100mm左右鹅卵石。15)滤层停留时间t滤层=0.15-0.5h16)滤层池容V滤层=V催化剂=Q进水*t滤层3V催化剂指改性活性炭催化剂添加量，单位m。17)滤料装填高度h3=V滤层/S或根据中试确定填料高度h3