臭氧氧化深度处理工艺对有机污染物去除效果研究.pdf

臭氧氧化深度处理工艺对有机污染物去除效果研究(科盛环保股份有限公司，南京 211500)摘要:本文主要研究臭氧氧化深度处理工艺对有机污染物的去除效果。通过实验设计和方法优化，比较不同处理工艺对有机污染物去除效果的差异，分析不同参数对处理效果的影响，并对深度处理工艺进行优化和应用前景的探讨。最后，针对实际情况提出了污水处理厂的建设方案，包括设施设计和选址、技术选型和设备配置、运营管理和环保效益评估等方面。关键词:臭氧氧化；深度处理；有机污染物；污水处理厂中图分类号:X703 文献标志码:A 文章编号：1674-263X(2023)04-0030-03Abstract:This paper mainly studied the removal effect of advanced ozonation treatment on organic pollutants.Through experimental design and method optimization,the difference of organic pollutant removal effect of different treatment processes was compared,the influence of different parameters on treatment effect was analyzed,and the optimization and application prospect of advanced treatment process were discussed.Finally,construction plans for sewage treatment plants are proposed based on actual conditions,including facility design and site selection,technology selection and equipment configuration,operation management,and environmental benefits assessment.Key words:ozone oxidation;advanced treatment;organic pollutants;sewage treatment plantStudy on the removal effect of ozonation advanced treatment on organic pollutantsGE Weikun(Kesheng Environmental Protection Co.Ltd.,Nanjing 211500,China)随着工业化进程的加速和城市化的不断推进，水资源越来越紧缺，同时水环境污染问题日益严重。有机污染物是造成水环境污染的主要成因之一，对水体生态和人体健康产生不良影响。传统的污水处理方法无法有效去除有机污染物，因此需要研究和开发新的水处理技术来保障水资源的可持续利用。臭氧氧化深度处理工艺是一种新兴的水处理技术，具有高效、彻底、环保等优点，受到广泛关注。本文将研究臭氧氧化深度处理工艺对有机污染物的去除效果，并探讨其在污水处理厂中的应用前景1。1臭氧氧化深度处理工艺相关技术1.1 深度处理工艺原理及分类深度处理是指在传统处理工艺基础上增加或改进单元操作，以提高处理效果的处理工艺。深度处理工艺常常被用于处理难处理的废水，包括高浓度有机废水、重金属废水、农药废水等。深度处理工艺的分类有很多种，常见的包括生物深度处理、化学深度处理、物理深度处理等。臭氧氧化深度处理工艺是一种化学深度处理方法。臭氧氧化是一种强氧化剂，它可以与有机污染物中的双键、三键等不饱和化学键发生反应，使有机分子分解为小分子化合物或 CO2和 H2O 等无害物质。臭氧氧化深度处理工艺是利用臭氧气体的氧化作用来降解废水中有机物的一种技术，广泛应用于废水处理中。1.2 有机污染物的特性和去除方法有机污染物是指由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的化合物，它们具有复杂的结构和多样的物理化学特性。有机污染物常常具有难降解、有毒、有害等特点，且在水体中能够持久存在，对环境和生物造成危害。有机污染物的去除方法有很多种，包括生物法、收稿日期：2023-06-12 作者简介：戈玮焜，工程师，研究方向为工业污水处理。戈玮焜Vol.36 No.4Jul.,2023第 36 卷 第 4 期2023 年 7 月黑 龙 江 环 境 通 报HEI LONG JIANG ENVIRONMENTAL JOURNAL31第 4 期物理法和化学法等。其中，臭氧氧化深度处理工艺是一种高效的化学方法，它能够快速降解难降解的有机污染物。此外，臭氧氧化深度处理工艺还具有操作简单、处理效果稳定等优点。1.3 实验设计和方法污水处理技术的研究和开发需要进行大量的实验设计和方法优化，以提高处理效率和降低运行成本。本文将从实验设计和方法优化方面进行详细介绍。实验设计是污水处理技术研究的基础，主要包括实验方案的设计和实验条件的控制 2 个方面。实验方案的设计需要根据不同的污水特性和处理目标进行选择，并考虑实验可行性和可重复性等因素。在实验条件控制方面，应该对影响处理效果的各项因素进行充分考虑和控制，例如反应温度、反应时间、反应 pH 值等因素2。此外，还应该进行充分的对照试验和数据分析，以保证实验结果的可靠性和科学性。方法优化是污水处理技术研究的关键，主要包括工艺流程优化和设备参数优化 2 个方面。工艺流程优化是指通过改变工艺流程的顺序、添加新的处理单元、优化反应条件等方式来提高处理效果和降低运行成本。例如，可以采用生物反应器与物理化学处理相结合的方式来提高处理效果和降低运行成本。设备参数优化则是指通过改变设备的参数，如反应器体积、曝气方式等，来提高设备的处理效率和稳定性。例如，可以采用膜生物反应器来提高处理效率和减少设备占地面积。总体来说，实验设计和方法优化是污水处理技术研究的基础和关键，需要根据实际情况进行充分的调研和实验，才能得到稳定可靠的处理技术和设备。同时，还需要注意对实验过程和结果进行全面的记录和分析，以此为后续的研究和开发提供有力的数据支持。2实验结果与分析2.1 各处理工艺对有机污染物的去除效果比较在本次实验中，采用了 4 种不同的处理工艺，包括生物法、化学法、物理法和臭氧氧化深度处理工艺，对含有机污染物的废水进行处理，比较各处理工艺对有机污染物的去除效果。实验结果表明，臭氧氧化深度处理工艺对有机污染物的去除效果最好，其去除率可达到 90%以上。其次是化学法处理组，其去除率在 80%左右。生物法处理组的去除率在 60%左右，而物理法处理组的去除率最低，仅为 30%左右。2.2 不同参数对处理效果的影响分析为了进一步探究臭氧氧化深度处理工艺的优化和应用前景，对不同参数对处理效果的影响进行了分析。1）研究了臭氧氧化深度处理工艺中臭氧气体的投加量对处理效果的影响。实验结果表明，当臭氧气体的投加量逐渐增加时，有机污染物的去除效果逐渐提高，但是当臭氧气体的投加量达到一定值后，处理效果就不再明显提高，甚至出现反弹的情况。2）研究了处理时间对处理效果的影响。实验结果表明，处理时间的增加可以提高有机污染物的去除率，但是当处理时间达到一定值后，处理效果的提高趋势就逐渐减缓。3）研究了废水的 pH 值对处理效果的影响。实验结果表明，当废水的 pH 值在 58 时，处理效果最佳。当废水的 pH 值偏低或偏高时，处理效果会明显下降。2.3 深度处理工艺的优化及应用前景臭氧氧化深度处理工艺是一种高效的化学方法，具有快速降解难降解的有机污染物、操作简单、处理效果稳定等优点。但是，在实际应用中还存在一些问题，需要进行进一步的优化。1）臭氧氧化深度处理工艺需要耗费大量的臭氧气体，成本较高。因此，如何在保证处理效果的前提下减少臭氧气体的用量，是需要解决的问题之一。一种可能的解决方案是利用催化剂辅助臭氧氧化反应，减少臭氧气体的用量，提高处理效果和经济效益。2）臭氧氧化深度处理工艺对废水的 pH 值要求较高，需要进行中和处理。这一步骤也需要消耗大量的化学药剂，增加了成本和处理难度。因此，如何优化中和处理过程，减少化学药剂的使用量，也是需要解决的问题之一。3）臭氧氧化深度处理工艺还存在一些技术难题，例如臭氧气体的产生和运输、反应器的设计和操作等。这些问题需要进一步研究和优化，以提高工艺的可行性和应用效果。总之，臭氧氧化深度处理工艺是一种具有广阔应用前景的废水处理技术，但是需要解决一系列技术问题和经济问题。通过不断地研究和优化，臭氧氧化深度处理工艺将成为一种高效、环保、可持续的废水处理技术。3污水处理厂建设方案3.1 设施设计和选址污水处理厂是一种针对城市污水的综合性处理设施，需要根据当地的污水排放情况、污水处理要求、戈玮焜：臭氧氧化深度处理工艺对有机污染物去除效果研究32第 36 卷表 1 污水处理厂水质指标监测表用地条件等多种因素进行设计和选址。1）选址应该考虑到对周边环境的影响。污水处理厂应该尽量远离居民区、食品加工厂、饮用水源地等敏感区域，以减少对周边环境和人群的影响。2）设施设计应该符合当地的污水处理标准和用地条件。一般来说，污水处理厂需要包括进水口、初沉池、曝气池、沉淀池、过滤池、消毒池等主要设施。此外，根据实际情况还需要配备输水管道、污泥处理设备、储水池等配套设施3。3.2 技术选型和设备配置污水处理厂的技术选型和设备配置直接关系到处理效果和设施运行成本。一般来说，污水处理技术包括物理、化学和生物处理技术 3 种类型，具体技术选型应该根据当地污水的特点和处理要求进行选择。物理处理技术包括初沉、曝气、沉淀等过程，常用设备包括格栅、沉淀池、过滤器等；化学处理技术包括添加化学药剂进行混凝和沉淀等过程，常用设备包括混凝剂投加器、沉淀池、过滤器等；生物处理技术则利用微生物对污水进行降解处理，常用设备包括曝气池、活性污泥池、沉淀池、过滤器等。在设备配置方面，应该根据处理能力、水质标准（见表 1）和运行成本等因素进行合理的配置。同时，应该注意设备的质量和运行稳定性，以确保设施的正常运行和处理效果的稳定性。3.3 运营管理和环保效益评估污水处理厂的运营管理和环保效益评估是设施运行的重要环节。运营管理主要包括设备的日常维护和保养、工艺流程的监控和调整、设施安全和人员管理等方面。环保效益评估则需要对污水处理厂的处理效果和对周边环境的影响进行定期评估，以确保设施的环保效益达到预期目标。在运营管理方面，应该建立完善的管理制度和操作规范，进行设备的定期检查和维护，及时发现和处理设备故障和异常情况。同时，还需要对工艺流程进行监控和调整，根据实际情况调整处理参数和处理方法，确保设施的处理效果稳定和优良。在环保效益评估方面，应该根据污水处理效果和对周边环境的影响进行定期评估和检测，例如对出水水质进行检测和分析，对设施周边空气、土壤等进行环境监测，及时发现和处理环保问题，保障设施的环保效益。总之，污水处理厂的建设方案需要综合考虑设施设计和选址、技术选型和设备配置、运营管理和环保效益评估等多方面的因素，确保设施设计合理、设备配置合理、运营管理规范、环保效益稳定和优良。4结 语综上所述，污水处理厂的建设方案需要综合考虑多种因素，包括选址、设施设计、技术选型、设备配置等方面。在建设过程中，应该注重设施的质量和运行稳定性，同时加强对设施的运营管理和环保效益评估，以确保污水处理厂的正常运行和对周边环境的保护作用。随着城市化进程的不断加快，污水处理厂建设的重要性越来越凸显，未来污水处理厂的建设还需要继续注重技术创新和设施升级，以提高处理效率和环保效益，为城市可持续发展做出更大的贡献。参考文献：1刘清华,张晓娜,何嘉莉.臭氧-生物活性炭短流程工艺应对高氨氮的控制研究 J.城镇供水,2022(1):5.2沈恺乐,邓慧萍,沈冠杰.浙江省某水厂臭氧活性炭深度处理