臭氧應用重金屬超標廢水改造配置方案

一、概述

  水消毒的目的是殺滅水中的致病菌，并使水中的細菌含量符合規定標準。常用的水消毒方法是氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒。

  臭氧具有比氯更強的氧化消毒能力，不但可以較徹底地殺菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金屬離子以及多種有機物等雜質，如鐵、錳、硫化物、苯、酚、有機磷、有機氯、氰化物等，還可以使水除臭脫色，從而達到凈化水的目的。臭氧適應能力強，受水溫、PH值影響較小。臭氧適應范圍廣，不受菌種限制，殺菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。與氯不同的是殘余臭氧可以自行分解為氧氣，不會產生二次污染。臭氧處理后的水無色無臭，口感好，能改善飲用水品質。

為提高水質，歐洲、日本和美國均在上個世紀采取了臭氧水處理技術。我國近些年才開始使用成熟的臭氧凈化處理技術和設備。使用臭氧可以凈化生產環境，可以大大節約水資源、促進水資源的循環再利用。

本廠成立以來，針對不同的環境，研發出不同應用目標下的處理方案，完善了臭氧處理技術在我國應用的技術基礎。這項研究有望改變目前我國臭氧處理應用的盲目性問題，同時在更大范圍內推廣應用臭氧處理技術，提高我國生產生活、食品藥品的安全性，更有效地資源的利用。據悉，臭氧制備技術經過幾十年來的研究，單位能耗降低了約2－3倍，臭氧發生器的價格也在不斷下降，設備更為緊湊更有利于推廣。

二、臭氧的原理

1、設備由氣源系統、臭氧發生系統、高壓電源、散熱器、控制系統等部分組成。

2、設備以空氣或氧氣為氣源，通過高壓變頻放電產生臭氧，并利用臭氧的強氧化性進行殺菌消毒、去味和降解有機物。

3、設備采用氧氣為氣源時，通過內置的制氧機制備氧氣，其以美國進口沸石分子篩為吸附劑，用變壓吸附法（PSA）將空氣中的氧氣與氮氣分離，并濾除空氣中的有害物質，從而獲取高純度的氧氣，并大大提高臭氧產量、純度和效率。

三、臭氧配置工藝方案

依據貴公司所提供的資料，該系統用于填埋場滲透液。總水量為100T/D，8小時處理，平均每小時水量為12.5T/H，設計水量為15T/H，此污水其余指標均正常，重金屬方面嚴重超標，現有工藝為：調節池-混凝沉淀-接觸消毒，原定更改工藝為：調節池-臭氧（射流）-混凝沉淀-接觸消毒。考慮到調節池出水的重金屬含量，且臭氧催化氧化工藝對進水SS要求較高，SS宜小于10mg/L，且越低約好。不推薦使用該更改工藝。建議將混凝沉淀工藝做成電絮凝或藥劑絡合螯合，此種方式能將大部分重金屬離子沉淀然后出泥，沉淀池出水后可增加砂濾（如沉淀過后SS含量不高可以不增加），用于過濾水中的SS含量，臭氧發生器直接在接觸消毒池曝氣作深度處理，反應時間為1小時（此方式處理后可不再增加加藥消毒），深度處理過后再增加一道過濾（建議用砂濾+炭濾來組成雙重過濾，可進一步去除水中的重金屬）。

綜上所述，工藝可更改為：調節池-混凝沉淀（電絮凝或藥劑絡合螯合）-接觸消毒池（臭氧發生器曝氣，增加反應時間）-過濾（組合過濾：砂濾+炭濾）。該工藝選用1套800g/h氧氣源臭氧發生器；該設備使用一套140L/min的制氧系統（包括空壓機、儲氣罐、冷干機、過濾器、吸干機、制氧機），使用1臺3P冷水機用于冷卻臭氧發生器，并且利用冷水機有以下優點：節約冷卻水、冷卻水水溫較低、恒溫控制，不易受天氣原因影響水溫。在臭氧設備出氣口后面接上曝氣管道口對消毒池進行曝氣混合；臭氧反應時間為60分鐘，曝氣池尺寸：2*2m，臭氧曝氣有效深度為3.5-4米；曝氣盤數量10個。

四、設備參數表