污水厂臭氧脱色实验研究报告报告

1、.-河东污水厂臭氧脱色实验报告一、实验目的河东厂污水处理总规模为 8 万 m3/d，其中一、二期处理规模为 4 万 m3/d，实际处理为45 万 m3/d（以印染、电镀废水为主），现因上级主管部门要求，处理后出水色度需要在达标的情况下再进一步降低出水色度后排放的要求。因此，拟采用臭氧进行脱色处理的试验，同时根据现场小试实验找出不同阶段的水质变化的合理臭氧投加量，为今后提标投加臭氧浓度提供数据参考依据。二、实验原理臭氧氧化能力很强，O3+2H+2eO2+H2O 反应体系的标准电极电位 E=2.07V。臭氧在水中分解产生原子氧和氧气O还可O以产O生一系列自由基，其反应式如下：3 2O O3 2O2

2、O H2O 2HO 2HO H2 O22H2O2 2H2O O2特别是在碱性介质中，O3 分解产生自由基的速度很快，其反应式为：O3 OH HO 2 O2 O3O OO2 2 3O3 HO 2 HO 2O2 O2 HO O2 H 新生成的羟基自由基尤其活泼，氧化能力更强，HO+Ht+eH2O，反应体系的标准电极电位 Eo=2.80V。臭氧与水中有机物的反应十分复杂，既有臭氧的直接氧化反应，也有-可修编-.-新生自由基的氧化反应。这与反应条件与有机物的性质密切相关，酸性条件下，臭氧分解慢，O3 的直接氧化反应起主要作用；碱性条件下，臭氧分解快，羟基自由基氧化作用加大，随着溶液 pH 提高，COD

3、cr 去除率增加，氧化率提高。另外，温度升高，臭氧分解速度加快，且化学反应速率提高，所以高温有利于有机物氧化。很多有机物都容易与臭氧发生反应。例如臭氧对水溶性染料、蛋白质、氨基酸、有机氨及不饱和化合物、酚和芳香族衍生物以及杂环化合物、木质素、腐殖质等有机物有强烈的氧化降解作用；还有强烈的杀菌、消毒作用。三、实验仪器臭氧发生器(20g/h)、氧气瓶、反应桶（30L）、秒表、取样烧杯、比色管(50ml)。四、实验时间、实验步骤1、8 月 7 日实验容：采样 30L 砂滤出水,臭氧投加浓度 5mg/l,臭氧投加时间 5min，反应 5min 后分别采样，分析色度、COD、氨氮。采样 30L 砂滤出水

4、,臭氧投加浓度 10mg/l,臭氧投加时间 10min，反应 10min 后分别采样，分析色度、COD、氨氮。采样 30L 砂滤出水,臭氧投加浓度 15mg/l,臭氧投加时间 15min，反应 15min 后分别采样，分析色度、COD、氨氮。采样 30L 砂滤出水,臭氧投加浓度 20mg/l,臭氧投加时间 20min，反应 20min 后分别采样，分析色度、COD、氨氮。采样 30L 砂滤出水,臭氧投加浓度 30mg/l,臭氧投加时间 30min，反应 30min 后分别采样，分析色度、COD、氨氮。2、8 月 8 日实验容：-可修编-.-采样 30L 砂滤出水,臭氧投加浓度 10mg/l,臭

5、氧投加时间 10min，反应 10min 后分别采样，分析色度、COD。采样 30L 砂滤出水,臭氧投加浓度 30mg/l,臭氧投加时间 30min，反应 30min 后分别采样，分析色度、COD。采样 30L 砂滤出水,臭氧投加浓度 50mg/l,臭氧投加时间 50min，反应 50min 后分别采样，分析色度、COD。采样 30L 砂滤出水,臭氧投加浓度 70mg/l,臭氧投加时间 70min，反应 70min 后分别采样，分析色度、COD。五、现场试验照片2018.8.7 小试现场：-可修编-.-砂滤出水通气 5min通气 10min通气 15min通气 20min通气 30min砂滤通

6、气通 气通 气通 气通 气出水5min10min15min20min30min-可修编-.-2018.8.8 小试现场：砂滤出水通气 10min通气 30min通气 50min通气 70min臭氧与水中物质反应产生褐色泡-可修编-.-六、试验数据河东污水厂臭氧去除色度试验表一2018 年 8 月 7 日臭氧投加浓臭氧投加时出水水样体色度值COD 值氨氮值序号度（mg/L）间（min）积(L)(倍)（mg/L）（mg/L）1砂滤出水03016440.25255308370.2331010304330.2241515304290.2252020304260.2063030302240.19按照设备

7、厂方提供小试臭氧发生器参数设置成 3.73g/hr,按照实际臭氧 50%转移率备注来定量投加，计算出实际溶于水并参与反应的臭氧浓度为 31mg/min.-可修编-.-图 1：投加臭氧浓度与脱色效果的关系图 2：投加臭氧浓度与降解 COD 的关系河东污水厂臭氧去除色度试验表二2018 年 8 月 8 日-可修编-.-臭氧投加浓度臭氧投加时间出水水样体积序号色度值(倍)COD 值（mg/L）（mg/L）（min）(L)1003016473101030835430303043255050304266707030220按照设备厂方提供小试臭氧发生器参数设置成 3.73g/hr,按照实际臭氧 50%转移

8、率备注来定量投加，计算出实际溶于水并参与反应的臭氧浓度为 31mg/min.七、实验小结1、臭氧对我厂一、二期砂滤出水脱色具有明显的效果。2、臭氧与水体中有色物质接触反应的时间也较为迅速，通入臭氧浓度越高脱色和 COD 氧化降解效果越明显。考虑经济运行成本，达到较好的脱色效果的投加臭氧浓度在 10mg/l，反应时间 10min ;另外考虑脱色时再兼顾降解COD，臭氧投加浓度在 30mg/L，反应时间 30min（考虑出水 COD 指标波动，根据实际情况再确定臭氧投加浓度）。3、考虑经济运行成本本次脱色的臭氧投加浓度在 10mg/l（水量为一、二期 4.0 万 m3/d）,臭氧发生器的电耗成本约 0.06 元/m3(电费平均单价按 0.8 元/kw.h,不考虑夜间波谷差价)，臭氧发生器液氧原料消耗成本约 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钠投加的运行成本约 0.05元/m3