污水廠臭氧脫色實驗研究報告報告

1、-. z.河?xùn)|污水廠臭氧脫色實驗報告一、實驗?zāi)康暮訓(xùn)|廠污水處理總規(guī)模為8萬m3/d，其中一、二期處理規(guī)模為4萬m3/d，實際處理為45萬m3/d（以印染、電鍍廢水為主），現(xiàn)因上級主管部門要求，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，同時根據(jù)現(xiàn)場小試實驗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、實驗原理臭氧氧化能力很強，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，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物氧化。很多有機物都容易與臭氧發(fā)生反應(yīng)。例如臭氧對水溶性染料、蛋白質(zhì)、氨基酸、有機氨及不飽和化合物、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)等有機物有強烈的氧化降解作用；還有強烈的殺菌、消毒作用。三、實驗儀器臭氧發(fā)生器(20g/h)、氧氣瓶、反應(yīng)桶（30L）、秒表、取樣燒杯、比色管(50ml)。四、實驗時間、實驗步驟1、8月7日實驗容：采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度5mg/l,臭氧投加時間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,臭氧投加時間30min，反應(yīng)30min后分別采樣，分析色度、COD、氨氮。2、8月8日實驗容：采樣30L砂濾出水,臭氧投加濃度10mg/l,臭氧投加時間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,臭氧投加時間70min，反應(yīng)70min后分別采樣，分析色度、COD。五、現(xiàn)場試驗照片2018.8.7小試現(xiàn)場：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：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、試驗數(shù)據(jù)河?xùn)|污水廠臭氧去除色度試驗表一2018年8月7日序號臭氧投加濃度（mg/L）臭氧投加時間（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,按照實際臭氧50%轉(zhuǎn)移率來定量投加，計算出實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表二2018年8月8日序號臭氧投加濃度（mg/L）臭氧投加時間（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,按照實際臭氧50%轉(zhuǎn)移率來定量投加，計算出實際溶于水并參與反應(yīng)的臭氧濃度為31mg/min.七、實驗小結(jié)1、臭氧對我廠一、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)時間10min ;另外考慮脫色時再兼顧降解COD，臭氧投加濃度在30mg/L，反應(yīng)時間30min（考慮出水COD指標(biāo)波動，根據(jù)實際情況再確定臭氧投加濃度）。3、考慮經(jīng)濟(jì)運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m3/d）,臭氧發(fā)生器的電耗成本約0.06元/m3(電費平均單價按0.8元/kw.h,不考慮夜間波谷差價)，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行成本約0