何婧
中煤嘉沣(湖南)环保科技有限责任公司
摘要:在经济飞速发展的同时,科学技术水平不断提高,更多的行业开始利用全新的工艺技术来完成相关目标,污水处理就是如此。在现阶段,臭氧氧化工艺技术已经被更多的应用在污水处理过程当中,利用臭氧氧化除了可以完成常规的污水处理之外,还能够分解在污水当中存在的一些难以降解的有机物。为了更好地完成污水处理目标,在下一阶段污水处理时,相关负责人员可以更多地结合臭氧工艺,利用臭氧本身所具有的独特属性,为污水处理污水处理提供帮助。
关键词:臭氧工艺;污水处理;应用发展
正文:在经济不断发展的同时,国家和地方对于生活污水和工业污水的排放标准也在不断提高。这不仅对于污水处理厂提出了更高的排放要求,也从侧面推进了污水处理厂运用全新的污水处理技术,以满足现阶段的生态环保要求。在20世纪70年代初,我国开始将臭氧氧化技术应用在医院污水处理过程当中,核心的目的是将医院污水进行消毒。伴随着科学技术的不断完善,臭氧氧化技术已经更多的应用在了其他行业的污水处理,更多的在水体氧化过程中发挥着独特作用。现阶段,臭氧氧化技术已经在各地的自来水厂获得了广泛的使用,并且相较其他处理手段来说,臭氧氧化污水处理效果良好。
一、臭氧的独特属性
臭氧是一种具有特殊性刺激气味的不稳定气体,在常温状态下,臭氧可以呈现出一种并不明显的淡蓝色,在标准状态下,臭氧溶解度是氧气的13倍,是空气的25倍,微溶于水。臭氧的水中溶解度与臭氧浓度有关,两者呈现正相关规律,浓度越小,溶解度越低。与其他气体相比,臭氧极为不稳定,在正常状态下就就极容易分解为氧气,并且在进行化学转换时会出现大量的热能。因此,在利用臭氧进行操作时,要注意臭氧浓度的把握,浓度过高极容易发生爆炸。一般在臭氧氧化工艺过程中,氧气或臭氧浓度要保证在14%以内,在常温状态下,臭氧含量不得超过1%。此外,臭氧与其他气体相比,拥有很强的氧化性,其氧化还原电位仅仅次于F2,反应效率高,反应直接生成氧气,并且没有残留物的产生。臭氧作为一种有毒气体,由于其本身的味道较为特殊,所以在利用臭氧时,人们极容易判断是否出现臭氧泄露,安全系数相对较高。
二、臭氧工艺主要系统
2.1气源系统
在利用臭氧气体时,臭氧的发生器气源大多数是空气和氧气,正常来说使用频率比较高的是氧气。超过半数的污水处理厂通过购买液态的方式来获得足够的氧气,利用蒸发器产生氧气后,将纯度达到99.9%的氧气进行过滤,以达到臭氧发生器需要的氧气品质。如果再采用空气作为气源时,由于其本身的氧气含量不高,所以在使用时可以中得杂质也会比较多。在实际使用过程中,由于臭氧的气源露点要求较高,所以使用氧气气源可以更加方便的进行操作。但是需要注意的是,如果使用氧气气源,就必须增加氮气系统,并在氧气中增加1%到3%的氮气,只有这样才能够提高放电效率,保证臭氧的产量。
2.2臭氧发生系统
在获得足量的氧气后,臭氧进入臭氧发生系统。臭氧发生系统主要包含臭氧发生器、PSU电影、冷却水循环系统等多个部分,主要的发生原理是当气源进入臭氧发生器以后,通过高压发电将输入的空气或氧气变为臭氧。
就我国现阶段的实际应用情况来说,臭氧发生器的产量较小的有几十克,较大的有几百千克。在正常利用臭氧发生器生产臭氧时,发生器受到诸多外界因素的影响,尤其是循环冷却水。在处理循环冷却水时,首先要保证冷却水的清洁程度,确保内循环采用纯净水,其次就是要注意冷却水循环的温度,最佳温度应当控制在15℃到25℃之间。此外,需要相关负责人员注意的就是发生器在进行高压放电时由于工作属性的影响,高压放电区域会产生大量热能,内部循环冷却水的温度就会随之提高。如果不及时进行加热的话,就可能会出现发生机停机的情况,因此,在利用发生器生产臭氧时,要结合换热器进行热能循环。
2.3臭氧曝气系统
在发生器生产出足够的臭氧后,臭氧会进入接触池等后续设备,在污水当中接触到污染物后,对其进行氧化分解。正常的臭氧曝气系统包含臭氧投加、接触池、尾气处理设备等多个环节。现阶段大部分污水处理厂都利用接触时来进行污水处理,在臭氧投加时,利用水射器伏流曝气,或者是曝气盘进行曝气。需要相关负责人员注意的一点就是在进行臭氧投加时,为了保证臭氧和污水有足够的接触时间,大多数接触时都设置成了三点投加的方式,一般来说,接触时间会控制在十分钟到十五分钟。与此同时,为了保证处理质量,美点的投射比例都会保持在50%到5%、25%到5%、25%到5%,确保接触尾部留有足够的臭氧进行反应。
三、臭氧在污水处理中的应用发展
3.1生活污水及垃圾渗透液的处理
在对生活污水进行处理时,臭氧氧化主要对生活污水进行消毒和褪色,降低生活污水当中的COD和BOD含量,降低生活污水中悬浮固体浓度。与此同时,利用臭氧氧化对生活污水进行处理,还可以将生活污水中难以降解的有机物通过氧化变为更容易降解的物质,提高生活污水的生化性。由于生活污水本身的来源,生活污水大部分都会在处理中产生较大异味,利用臭氧将污水中的有机物氧化,就可以有效的去除处理过程中的异味。而垃圾渗透液当中的污染物则主要来源于填埋垃圾,既有有毒有害的有机物,也有有毒有害的无机物,无论是对于环境还是人体都有比较大的风险。作为比较难降解的有机物,垃圾渗透液当中的有机腐殖质最难降解。利用臭氧对于垃圾渗透液处理就可以利用生物处理技术降解渗透液当中的有害物质,同时使垃圾渗透液中的氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐浓度得到降低。
3.2含氰、含酚废水处理
电镀废水是出现含氢废水的主要来源,电镀废水由于受到电镀影响,含有大量的氰化物。作为拥有剧毒的氰化物,如果直接将其排放到水体当中,不仅仅会对生态环境产生直接影响,对于农作物和人类的生活安全,也会造成严重危害。臭氧由于其本身的强氧化性和无二次污染的特点已经更多的运用在被含氰废水的处理当中,主要的处理原则就是废水中的CN-与臭氧进行反应,将CN-氧化成氰酸根离子,从而将其转换为无毒的氮气。而在焦煤化、石油和天然气的裂解过程中出现的分类有机物废水,也需要利用臭氧进行分解。基于含氢废水内部所具有的苯酚及其他衍生物本身性质,利用臭氧可以对废水中难降解的有机物进行讲解,从而降低废水中的含酚量和COD浓度,直接提高出水水质。
结束语:在人们更多的开始关注生态环境的同时,如何利用臭氧氧化技术分解污水中难以降解的有机物提高出水水质,已经成为了现阶段污水处理研究者和工作人员需要着重思考的问题。伴随着污水排放标准的不断提升,在下一阶段工作过程中,相关人员要更多的利用污水处理工艺的发展,结合实际的污水处理要求,进一步提高污水处理质量和污水处理效率。
参考文献:
[1]颜丙乾.臭氧系统在污水处理中的设计应用[J].轻工科技,2021,37(02):80-82.
[2]颜丙乾.臭氧工艺及其在污水处理中的应用发展[J].中国环保产业,2021(05):54-57.