随著(zhe)工業的迅猛發(fā)展，企業所排放的複雜有機物的種(zhǒng)類和數量逐漸增多，水環境狀況十分令人擔憂。習近平總書記多次強調，“綠水青山就(jiù)是金山銀山”，因此，加強水環境綜合治理是當前核心任務之一。
臭氧氧化技術背景
目前廢水的處理普遍采用生物方法，但是很多高穩定性、難降解的污染物用生物處理法難以去除，因此，運用更有效的非生物技術-臭氧氧化技術處理上述污染物是至關重要的。近十年來，臭氧氧化技術不再是單一地應用于廢水處理，單一的臭氧氧化技術局限諸多，一是臭氧無法氧化諸如氯仿類的難降解有機物;二是單一的臭氧氧化技術無法將(jiāng)難降解大分子有機物完全氧化成(chéng)小分子的二氧化碳和水。因此，許多國(guó)内外學(xué)者研究了臭氧聯用工藝。除此之外，催化臭氧氧化工藝陸續應用于硝基苯、滲濾液等處理中。
臭氧氧化機理
溶解在水中的臭氧氧化機理如下：①直接臭氧氧化機理，廢水中的污染物直接與臭氧發(fā)生反應，反應速度較緩慢，有明顯選擇性；②間接臭氧氧化機理，臭氧在水中分解成(chéng)強氧化性的•OH(E=2.8V)，間接地氧化水中的污染物，反應速度非常快，且沒(méi)有選擇性，反應較直接氧化更強烈，可引發(fā)鏈反應，增加許多有機物極性，提高可生化性。
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臭氧氧化聯合工藝
目前，常用的聯用工藝有以下9種(zhǒng)：活性炭-臭氧氧化工藝；氣浮-生物接觸氧化-臭氧氧化工藝；臭氧氧化-BAF(BiologicalAeratedFilter)工藝；臭氧-A2O/AO工藝；臭氧氧化-MBR(Membranebiologicalreactor)工藝；絮凝沉澱-臭氧氧化工藝；混凝-生物接觸氧化-臭氧氧化工藝；三效蒸發(fā)-臭氧氧化-生化工藝；臭氧氧化-超聲波工藝。
1.臭氧氧化-BAF工藝
應用臭氧-BAF工藝處理含油廢水，運行結果表明，在最佳運行條件下，采用臭氧化和生物曝氣沸石一系列工藝改善了出水水質，氨氮的去除率接近100%。出水的COD和氨氮達到地表水環境标準水的I級，油的含量達到IV級。利用臭氧氧化-BAF工藝處理含油廢水在技術上是可行的。對(duì)于低溫高濃度苯酚廢水，可采用臭氧氧化-曝氣生物濾池聯合工藝處理，實驗結果表明：臭氧氧化後(hòu)的廢水經(jīng)調節pH至中性後(hòu)進(jìn)入BAF，經(jīng)BAF處理後(hòu)的出水苯酚質量濃度小于0.5mg/L，該工藝操作簡單，處理效果好(hǎo)且穩定，出水水質達到GB8978-1996《污水綜合排放标準》。選擇臭氧氧化-水解酸化-AO池-混凝沉澱池-臭氧氧化-BAF組合工藝處理湖北某醫藥工業園區污水，醫藥污水以可生化性差、含鹽量高、含難降解有毒有機物爲特點，此實踐工藝表明，該系統能(néng)夠穩定運行，操作較爲簡單，且出水水質能(néng)夠滿足《城鎮污水處理廠污染物排放标準》(GB18918-2002)的一級B标準的要求。
2.三效蒸發(fā)器-臭氧氧化-生化工藝
香料生産廢水主要來源于工藝排水、洗釜用水、地面(miàn)沖洗水等，廢水以污染物濃度高、水質波動大、污水成(chéng)分複雜等爲特點，其中COD濃度在10000mg/L以上，BOD5在2000~8000mg/L左右。此外，廢水中含有大量芳香烴化合物及其衍生物，其中還(hái)包括多種(zhǒng)有毒有害物質如苯酚、甲苯、甲醛、蒽、醌等，給廢水處理站穩定達标排放造成(chéng)了很大的困難。國(guó)内有許多處理香料的生産工藝，例如預處理+芬頓+兩(liǎng)相厭氧+兩(liǎng)級A/O+深度處理工藝等，但效果都(dōu)不是太理想。采用三效蒸發(fā)除鹽-臭氧氧化-活性炭吸附-生物接觸氧化-曝氣生物濾池工藝處理某企業高鹽分、高色度的香料生産廢水，經(jīng)過(guò)半年左右的試運行，工程驗收監測結果顯示出水水質能(néng)夠達到地方行業标準。
3.催化臭氧氧化工藝
催化臭氧氧化法主要包括光催化臭氧氧化、均相催化臭氧化和非均相催化臭氧化。對(duì)光催化臭氧氧化的研究，國(guó)内外的研究者把重心主要放在了催化材料上，創造了各種(zhǒng)不同的效果極佳的催化劑。多篇文獻報道(dào)，光催化臭氧氧化對(duì)極難降解的物質氯仿、硝基苯和芳香烴類化合物有很好(hǎo)地降解效率。均相催化臭氧化和非均相催化臭氧化主要是研究催化加的負載載體。
04其他工藝
國(guó)内外學(xué)術者研究了多種(zhǒng)臭氧氧化聯用工藝處理難降解性的有機廢水和高鹽重金屬廢水。近些年來，印染廢水處理技術中，混凝法隻适用于疏水性物質的去除，作爲高級氧化技術之一的臭氧氧化在印染廢水處理中占有極其重要的地位。如采用臭氧氧化技術對(duì)制藥廢水進(jìn)行預處理，以水解酸化-厭氧消化-A/O爲核心工藝處理制藥廢水，運行實踐表明，COD的去除率超過(guò)90%，出水水質完全滿足浙江當地污水處理廠的進(jìn)水納管标準。或運用混凝沉澱-臭氧氧化工藝處理印染常二級生化出水，能(néng)夠使使印染廢水達标排放。
臭氧氧化技術對(duì)水中污染物的降解效率高，且幾乎不存在二次污染，其在工業廢水的處理中的發(fā)展前景廣闊。但目前已研發(fā)并成(chéng)功應用于廢水處理的臭氧發(fā)生器的電耗相對(duì)較高，所以研發(fā)高效低耗的臭氧發(fā)生器刻不容緩。此外，仍需要加強對(duì)接觸設備和氣水接觸方式機理的研究，提高臭氧的利用率。随著(zhe)研究的不斷進(jìn)行，臭氧氧化技術將(jiāng)會(huì)取得突破性的進(jìn)展。
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