固定床氣化技術(shù)成熟、投資低且甲烷產(chǎn)量高，使其成為天然氣制備的主要技術(shù)，但也產(chǎn)生了大量高濃度難降解有毒有害的廢水[1-3]。固定床氣化產(chǎn)生的高濃度含酚有機(jī)廢水水質(zhì)成分復(fù)雜、污染物濃度高，單一工藝無(wú)法進(jìn)行有效處理，一般采用預(yù)處理+生化處理+深度處理的三級(jí)處理工藝。目前經(jīng)常規(guī)處理工藝[4-6]后，固定床氣化廢水處理難達(dá)標(biāo)，主要原因是蒸氨脫酚出水難降解有機(jī)物含量高，COD含量高，生化工藝無(wú)法有效降解，導(dǎo)致廢水可生化性差。因此需采用有效方法提高蒸氨脫酚出水難降解有機(jī)物的脫除率及COD去除率。
目前國(guó)內(nèi)外提高難降解有機(jī)廢水去除率及COD去除率的方法主要有厭氧酸化法[7-9]、電解法[10-12]及臭氧氧化法[13-16]等。厭氧酸化法中厭氧微生物對(duì)廢水毒性敏感，尤其固定床氣化廢水中成分復(fù)雜，有毒物質(zhì)種類(lèi)多，毒性大，致使厭氧酸化法預(yù)處理效果不理想；電解法受電極功率及電解范圍制約，一般處理規(guī)模較小，適合于量小的廢水處理，難以適應(yīng)固定床氣化大量廢水的處理；臭氧催化氧化法通過(guò)臭氧或生成的羥基自由基來(lái)提高氧化效率，易氧化難降解有機(jī)物且無(wú)二次污染，但目前多用于生化出水后的深度處理段，鮮見(jiàn)固定床氣化后蒸氨脫酚出水直接采用臭氧氧化工藝的研究成果。因此針對(duì)現(xiàn)有項(xiàng)目運(yùn)行過(guò)程中固定床氣化蒸氨脫酚出水COD含量高，生化處理難度大等問(wèn)題，開(kāi)展蒸氨脫酚出水臭氧催化氧化工藝研究具有創(chuàng)新性。
考慮到臭氧催化氧化工藝易氧化難降解有機(jī)物，本文采用臭氧催化氧化工藝進(jìn)行氧化試驗(yàn)，采用1 t/h臭氧催化氧化裝置利用單因素及正交試驗(yàn)法研究了臭氧通氣量、臭氧濃度及催化劑投加量對(duì)COD去除效果的影響規(guī)律，確定了工藝條件的影響主次順序及很佳工藝參數(shù)。很后在很佳工藝參數(shù)下進(jìn)行連續(xù)試驗(yàn)80 h，進(jìn)一步考察了很佳工藝參數(shù)下COD的去除效果，以期為工程設(shè)計(jì)提供參考和借鑒。
臭氧催化氧化裝置主要由反應(yīng)塔、臭氧發(fā)生器、臭氧濃度檢測(cè)器、氣體流量計(jì)、氧氣瓶、進(jìn)水泵、電控柜組成。
臭氧催化氧化反應(yīng)過(guò)程中，通過(guò)臭氧發(fā)生器將氧氣瓶的氧氣轉(zhuǎn)換成臭氧，通過(guò)臭氧濃度檢測(cè)器及氣體流量計(jì)確定反應(yīng)時(shí)臭氧的濃度及流量。原水通過(guò)進(jìn)水泵由反應(yīng)塔底部進(jìn)入，臭氧也由反應(yīng)塔底部進(jìn)入，隨后進(jìn)水及臭氧分別通過(guò)反應(yīng)塔內(nèi)的催化劑，臭氧在催化劑下轉(zhuǎn)化成羥基自由基，通過(guò)羥基自由基去除水中難降解有機(jī)物，降低水中COD，隨后出水及未反應(yīng)的臭氧從反應(yīng)塔頂部排出。
由表1可知，固定床氣化蒸氨脫酚出水COD含量高達(dá)3 250 mg/L，BOD含量?jī)H為680 mg/L，廢水可生化性(BOD/COD)差，且僅為0.21，增加了生化處理的負(fù)荷(B/C>0.3時(shí)有利于生化)，因此蒸氨脫酚出水在進(jìn)生化之前有必要進(jìn)行臭氧催化氧化脫除COD以提高可生化研究。
3)在很佳工藝參數(shù)下進(jìn)行連續(xù)試驗(yàn)80 h，考察COD的去除效果，優(yōu)化很佳工藝參數(shù)。
2 結(jié) 論
1)對(duì)臭氧氧化工藝條件進(jìn)行單因素試驗(yàn)，得到臭氧氧化工藝條件對(duì)COD去除效果的影響規(guī)律，盡可能降低處理成本的條件下，保證較高COD去除效果。獲得的臭氧氧化條件為：1.5 m3/h≤臭氧通氣量≤2.5 m3/h，150 mg/L≤臭氧濃度≤250 mg/L，20 kg/t≤催化劑投加量≤30 kg/t。
2)在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上采用正交試驗(yàn)法對(duì)臭氧氧化工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，得到了很佳的臭氧氧化工藝參數(shù)為：臭氧通氣量2.0 m3/h，臭氧濃度250 mg/L，催化劑投加量30 kg/t。
3)在很佳臭氧氧化工藝參數(shù)下，采用1 t/h臭氧氧化裝置連續(xù)運(yùn)行80 h，出水COD去除率穩(wěn)定在43.5%左右，反應(yīng)后可生化性(B/C)穩(wěn)定至0.4以上。
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