2.2 技術(shù)原理

工藝采用ClO2氧化與光催化相結(jié)合(ClO2/UV)方式，即在氧化消解塔中增加波長為0.01～0.38 mm的紫外燈作為催化光源，加入微量催化劑，通過ClO2進(jìn)行氧化消解，實現(xiàn)了對氨氮和有機物的高效去除。由于ClO2的氧化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于次氯酸鈉和氯氣，特別是對苯環(huán)、酚類等具有不飽和鍵結(jié)構(gòu)有機物的氧化消解效果最好，所以該企業(yè)高濃度廢水處理選用ClO2/UV工藝方法，具有一舉兩得的效果：一是由于廢水中含有高濃度的無機氨氮采用氯折點法去除，這是脫氨氮工藝中常用的方法，尤其是排量較少的廢水脫氨氮有很多工藝無法實施，而ClO2脫氨氮則沒有限制性條件，只要達(dá)到合適的pH即可;二是ClO2氧化消解有機污染物比較徹底，對廢水的pH適應(yīng)范圍比較廣泛，并且ClO2還能與絕大多數(shù)著色官能團反應(yīng)，具有良好的脫色作用;另外增設(shè)催化光源和微量催化劑，處理效率較單獨使用ClO2有很大提高。

2.3 工藝流程

工藝流程如圖 1所示

2.4 工藝流程簡介

焦炭產(chǎn)能行業(yè)深加工有機廢水處理成套設(shè)備

2.4.1 焦油處理

由于廢水焦油含量過高，必須進(jìn)行除油預(yù)處理，以免造成蒸氨裝置堵塞。工藝選用隔油池、氣浮裝置將廢水中的輕重油以及浮渣，經(jīng)油水分離器去除，處理后的污水流入廢水儲存池。

2.4.2 廢水儲池

由于高濃度有機廢水量較少(2 t/h)，從實際情況考慮，采用間歇處理方式，以24 h為一個處理單元(即48 t)，每天處理約5 h，廢水以10 t/h的量進(jìn)入處理裝置。

2.4.3 蒸氨裝置

蒸氨工藝要求溫度在60~70 ℃左右，在廢水儲池內(nèi)部安裝蒸汽盤管，由泵提升至蒸氨塔，進(jìn)行蒸氨處理。蒸氨裝置采用焦油廢水處理廣泛采用的空氣吹脫法去除氨氮，該工藝具有處理裝置簡單，處理效果穩(wěn)定，投資少和運行費較低等優(yōu)點。

2.4.4 ClO2/UV多級氧化消解

經(jīng)過蒸氨之后，廢水溫度在60~70 ℃左右，正好滿足氧化塔進(jìn)水溫度50~60 ℃的要求，不需要添加蒸汽加熱裝置，當(dāng)廢水流滿氧化反應(yīng)塔后，啟動循環(huán)泵和ClO2發(fā)生器，水泵從塔內(nèi)抽取廢水與ClO2混合后再送到塔內(nèi)，塔內(nèi)裝有陶瓷接觸介質(zhì)，為有機物和ClO2提供反應(yīng)接觸界面;此外，塔內(nèi)增設(shè)的紫外催化光源，能提高COD和氨氮的去除率;并可根據(jù)不同的水質(zhì)情況設(shè)置多級氧化反應(yīng)塔，使COD和氨氮的含量達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。

3 實驗結(jié)果與討論

3.1 實驗結(jié)果

用自制催化劑和穩(wěn)定性ClO2溶液為氧化劑，對廢水進(jìn)行氧化消解，同時引入紫外催化光源。實驗條件：取廢水250 mL，調(diào)節(jié)pH為2，在紫外燈照射下，投加35 mL 2%的ClO2溶液和3 g催化劑，隨著反應(yīng)時間的延長，廢水中有機物和COD去除情況如圖 2所示。

用上述工藝方法對企業(yè)現(xiàn)場提取的高濃度廢水進(jìn)行處理后，檢測結(jié)果如表 1所示。

表 1 處理后廢水水質(zhì)沿程變化

由表 1可見，經(jīng)過除油、蒸氨、氧化處理后，高濃度廢水中COD和氨氮含量大大降低，完全符合進(jìn)入生化處理系統(tǒng)的水質(zhì)要求。

3.2 分析討論

在ClO2 /UV工藝中，氧化消解反應(yīng)前50 min內(nèi)，隨著反應(yīng)時間的增加，廢水消解程度明顯增加;當(dāng)反應(yīng)時間大于50 min時，廢水降解程度隨反應(yīng)時間的增加緩慢增長，有機物和COD去除率均趨于穩(wěn)定。

引入紫外催化光源，對氧化消解反應(yīng)效果明顯，有機物和COD去除率都較ClO2單獨氧化廢水時有所提高，尤其是COD去除率，增加得更加明顯，這是因為紫外光的存在，反應(yīng)相產(chǎn)生了較多的˙OH，而˙OH具有非常強的氧化性，使廢水中的有機物和COD更徹底的氧化消解，所以處理效果也更佳。