污水廠臭氧脫色實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告報(bào)告

1、-. z.河?xùn)|污水廠臭氧脫色實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮訓(xùn)|廠污水處理總規(guī)模為8萬(wàn)m3/d，其中一、二期處理規(guī)模為4萬(wàn)m3/d，實(shí)際處理為45萬(wàn)m3/d（以印染、電鍍廢水為主），現(xiàn)因上級(jí)主管部門要求，處理后出水色度需要在達(dá)標(biāo)的情況下再進(jìn)一步降低出水色度后排放的要求。因此，擬采用臭氧進(jìn)行脫色處理的試驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)小試實(shí)驗(yàn)找出不同階段的水質(zhì)變化的合理臭氧投加量，為今后提標(biāo)投加臭氧濃度提供數(shù)據(jù)參考依據(jù)。二、實(shí)驗(yàn)原理臭氧氧化能力很強(qiáng)，O3+2H+2eO2+H2O反應(yīng)體系的標(biāo)準(zhǔn)電極電位E=2.07V。臭氧在水中分解產(chǎn)生原子氧和氧氣還可以產(chǎn)生一系列自由基，其反應(yīng)式如下：特別是在堿性介質(zhì)中，O3分解產(chǎn)生自由基的速

2、度很快，其反應(yīng)式為：新生成的羥基自由基尤其活潑，氧化能力更強(qiáng)，HO+Ht+eH2O，反應(yīng)體系的標(biāo)準(zhǔn)電極電位Eo=2.80V。臭氧與水中有機(jī)物的反應(yīng)十分復(fù)雜，既有臭氧的直接氧化反應(yīng)，也有新生自由基的氧化反應(yīng)。這與反應(yīng)條件與有機(jī)物的性質(zhì)密切相關(guān)，酸性條件下，臭氧分解慢，O3的直接氧化反應(yīng)起主要作用；堿性條件下，臭氧分解快，羥基自由基氧化作用加大，隨著溶液pH提高，CODcr去除率增加，氧化率提高。另外，溫度升高，臭氧分解速度加快，且化學(xué)反應(yīng)速率提高，所以高溫有利于有機(jī)物氧化。很多有機(jī)物都容易與臭氧發(fā)生反應(yīng)。例如臭氧對(duì)水溶性染料、蛋白質(zhì)、氨基酸、有機(jī)氨及不飽和化合物、酚和芳香族衍生物以及雜環(huán)化合物、

3、木質(zhì)素、腐殖質(zhì)等有機(jī)物有強(qiáng)烈的氧化降解作用；還有強(qiáng)烈的殺菌、消毒作用。三、實(shí)驗(yàn)儀器臭氧發(fā)生器(20g/h)、氧氣瓶、反應(yīng)桶（30L）、秒表、取樣燒杯、比色管(50ml)。四、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)步驟1、8月7日實(shí)驗(yàn)容：采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度5mg/l,臭氧投加時(shí)間5min，反應(yīng)5min后分別采樣，分析色度、COD、氨氮。采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度10mg/l,臭氧投加時(shí)間10min，反應(yīng)10min后分別采樣，分析色度、COD、氨氮。采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度15mg/l,臭氧投加時(shí)間15min，反應(yīng)15min后分別采樣，分析色度、COD、氨氮。采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度2

4、0mg/l,臭氧投加時(shí)間20min，反應(yīng)20min后分別采樣，分析色度、COD、氨氮。采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度30mg/l,臭氧投加時(shí)間30min，反應(yīng)30min后分別采樣，分析色度、COD、氨氮。2、8月8日實(shí)驗(yàn)容：采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度10mg/l,臭氧投加時(shí)間10min，反應(yīng)10min后分別采樣，分析色度、COD。采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度30mg/l,臭氧投加時(shí)間30min，反應(yīng)30min后分別采樣，分析色度、COD。采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度50mg/l,臭氧投加時(shí)間50min，反應(yīng)50min后分別采樣，分析色度、COD。采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度

5、70mg/l,臭氧投加時(shí)間70min，反應(yīng)70min后分別采樣，分析色度、COD。五、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)照片2018.8.7小試現(xiàn)場(chǎng)：通氣5min通氣10min砂濾出水通氣15min通氣20min通氣30min砂濾出水通氣30min通氣20min通氣15min通氣10min通氣5min2018.8.8小試現(xiàn)場(chǎng)：砂濾出水通氣10min通氣30min臭氧與水中物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生褐色泡沫通氣70min通氣50min六、試驗(yàn)數(shù)據(jù)河?xùn)|污水廠臭氧去除色度試驗(yàn)表一2018年8月7日序號(hào)臭氧投加濃度（mg/L）臭氧投加時(shí)間（min）出水水樣體積(L)色度值(倍)COD值（mg/L）氨氮值（mg/L）1砂濾出水03016440

6、.25255308370.2331010304330.2241515304290.2252020304260.2063030302240.19備注按照設(shè)備廠方提供小試臭氧發(fā)生器參數(shù)設(shè)置成3.73g/hr,按照實(shí)際臭氧50%轉(zhuǎn)移率來(lái)定量投加，計(jì)算出實(shí)際溶于水并參與反應(yīng)的臭氧濃度為31mg/min.圖1：投加臭氧濃度與脫色效果的關(guān)系圖2：投加臭氧濃度與降解COD的關(guān)系河?xùn)|污水廠臭氧去除色度試驗(yàn)表二2018年8月8日序號(hào)臭氧投加濃度（mg/L）臭氧投加時(shí)間（min）出水水樣體積(L)色度值(倍)COD值（mg/L）1003016473101030835430303043255050304266707

7、030220備注按照設(shè)備廠方提供小試臭氧發(fā)生器參數(shù)設(shè)置成3.73g/hr,按照實(shí)際臭氧50%轉(zhuǎn)移率來(lái)定量投加，計(jì)算出實(shí)際溶于水并參與反應(yīng)的臭氧濃度為31mg/min.七、實(shí)驗(yàn)小結(jié)1、臭氧對(duì)我廠一、二期砂濾出水脫色具有明顯的效果。2、臭氧與水體中有色物質(zhì)接觸反應(yīng)的時(shí)間也較為迅速，通入臭氧濃度越高脫色和COD氧化降解效果越明顯?？紤]經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本，達(dá)到較好的脫色效果的投加臭氧濃度在10mg/l，反應(yīng)時(shí)間10min ;另外考慮脫色時(shí)再兼顧降解COD，臭氧投加濃度在30mg/L，反應(yīng)時(shí)間30min（考慮出水COD指標(biāo)波動(dòng)，根據(jù)實(shí)際情況再確定臭氧投加濃度）。3、考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行成本本次脫色的臭氧投加濃度在10mg/l（水量為一、二期4.0萬(wàn)m3/d）,臭氧發(fā)生器的電耗成本約0.06元/m3(電費(fèi)平均單價(jià)按0.8元/kw.h,不考慮夜間波谷差價(jià))，臭氧發(fā)生器液氧原料消耗成本約0.08元/m3，投入臭氧后，可省去一、二期尾水紫外消毒和次氯酸鈉投加的運(yùn)行成本約0