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HUAMEO ®上向流固定床均相臭氧氧化工艺及应用

臭氧对有机物有一定的氧化能力，用臭氧氧化处理二级处理污水，在有机物去除方面有以下特征：

       1）能够为臭氧氧化的有机物有：蛋白质、氨基酸、木质素、腐殖酸、链式不饱和化合物和氰化物等。在臭氧的作用下，不饱和化合物形成臭氧化物，臭氧化物水解，不饱和化合物即行开裂。此外，臭氧对CHO-、NH2-、SH-、OH-、NO-等官能团也有氧化作用；

       2）一般来说，臭氧对有机物的氧化，难于达到形成CO2和H2O的完全无机化阶段，只能形成部分氧化，形成中间产物；

       3）用臭氧对二级处理水进行氧化处理，形成的中间产物主要有甲醛、丙酮酸、丙酮醛和乙酸。如果臭氧足够，氧化还会继续进行下去，除乙酸外，其他物质都可能为臭氧所分解；

       4）污水用臭氧进行处理，BOD/COD比值随着反应时间延长而提高，说明污水的可生化性得到了改善；

       5）臭氧对二级处理水进行处理，COD的去除率与PH有关，PH值为7左右时，COD的去除率只在40%左右，而当PH上升为12时，去除率即可达到80~90%。在高PH值的条件下，臭氧自行分解进行非常显著，在其分解过程中生成的或性很强的羟基自由基•OH，在羟基自由基•OH的作用下，COD得到很高的去除率；

       6）少量投加臭氧（在10ppm以下）时，对水的脱色效果非常明显。

      另外，臭氧也可将银（Ag+）、钴（Co2+）、锰（Mn2+）、铁（Fe2+）等氧化为高价化合物，从而减少对除盐系统RO膜的影响。也可使酚类、氰化物和硫化物氧化：

2KCNO+O3→2KHCO3+N2+3O2

3H2S+4O3→3H2SO4

       臭氧接触反应池是臭氧氧化工艺中最为核心单元，它的型式基本上决定了处理效率和出水水质，决定了处理成本。

       根据臭氧处理过程的速度由反应速度所控制这一特点，我们采用了加快臭氧扩散速度，保证有效接触时间满足污染物与臭氧的反应速度的设计思路，开发出上向流固定床均相臭氧氧化工艺，即：华美欧臭氧氧化工艺，来满足污水深度处理的需要。

       面对当前臭氧氧化工艺存在的弊端，我们从以下几个方面进行了努力：         

       1）避免O3氧化阶段，采取有效措施，使O3加速生成羟基自由基，消除氧化过程的选择性，使氧化更加广谱；

        2）最大限度延长O3和•HO与污染物的有效接触反应时间，使氧化更为高效、彻底；

        3）提高持续反应效率。

具体措施  

       1）与去除水中硬度相结合，投加特定助剂调整污水的PH值和其它水质特性：

利用形成的微絮体对水中的污染物进行吸附，进一步为华美欧特定的填料层所吸附；

使O3加速生成羟基自由基，消除氧化过程的选择性。

        2）采用高效接触反应池，通过填料对气泡的不间断切割来保证气泡的比表面积处于最优的程度，通过填料对污染物、反应助剂、气泡的截留作用最大限度延长O3和•HO与污染物的有效接触反应时间，使氧化更为高效、彻底；根据处理工艺的不同需要，我们开发出华美欧A型和华美欧B型两种接触反应池，以满足工程的需要。

        3）其中华美欧B型为臭氧氧化接触池与稳定池合建的新型技术，使水中残余臭氧进一步高效发挥氧化作用，降低最终出水中的氧化性，以满足后续生物处理单元的进水要求。

综述

      高级氧化技术的种类繁多，根据催化剂的形态，可分为均相过程和非均相过程。常见的均相高级氧化技术包括O3/UV, O3/H2O2, UV/H2O2, H2O2/Fe2+(Fenton试剂）等，非均相高级氧化技术有臭氧固定床催化氧化、电催化高级氧化技术等。

       我司的技术为华美欧臭氧氧化工艺——上向流固定床均相臭氧催化氧化工艺（Up-flow Fixed Bed Homogeneous Catalytic Ozonation Process，UFBHCOP®），所谓固定床是指发生绝大多数催化氧化反应的地方是具有吸附性的填料床，所谓均相是指催化剂或反应助剂是在水进入填料层之前就分散溶入到水中的，并不是事先固定在填料表面的。