臭氧应用重金属超标废水改造配置方案

一、概述

  水消毒的目的是杀灭水中的致病菌，并使水中的细菌含量符合规定标准。常用的水消毒方法是氯消毒、紫外消毒和臭氧消毒。

  臭氧具有比氯更强的氧化消毒能力，不但可以较彻底地杀菌消毒，而且可以降解水中含有的有害成分和去除重金属离子以及多种有机物等杂质，如铁、锰、硫化物、苯、酚、有机磷、有机氯、氰化物等，还可以使水除臭脱色，从而达到净化水的目的。臭氧适应能力强，受水温、PH值影响较小。臭氧适应范围广，不受菌种限制，杀菌效果比氯消毒和紫外消毒效果好。与氯不同的是残余臭氧可以自行分解为氧气，不会产生二次污染。臭氧处理后的水无色无臭，口感好，能改善饮用水品质。

为提高水质，欧洲、日本和美国均在上个世纪采取了臭氧水处理技术。我国近些年才开始使用成熟的臭氧净化处理技术和设备。使用臭氧可以净化生产环境，可以大大节约水资源、促进水资源的循环再利用。

本厂成立以来，针对不同的环境，研发出不同应用目标下的处理方案，完善了臭氧处理技术在我国应用的技术基础。这项研究有望改变目前我国臭氧处理应用的盲目性问题，同时在更大范围内推广应用臭氧处理技术，提高我国生产生活、食品药品的安全性，更有效地资源的利用。据悉，臭氧制备技术经过几十年来的研究，单位能耗降低了约2－3倍，臭氧发生器的价格也在不断下降，设备更为紧凑更有利于推广。

二、臭氧的原理

1、设备由气源系统、臭氧发生系统、高压电源、散热器、控制系统等部分组成。

2、设备以空气或氧气为气源，通过高压变频放电产生臭氧，并利用臭氧的强氧化性进行杀菌消毒、去味和降解有机物。

3、设备采用氧气为气源时，通过内置的制氧机制备氧气，其以美国进口沸石分子筛为吸附剂，用变压吸附法（PSA）将空气中的氧气与氮气分离，并滤除空气中的有害物质，从而获取高纯度的氧气，并大大提高臭氧产量、纯度和效率。

三、臭氧配置工艺方案

依据贵公司所提供的资料，该系统用于填埋场渗透液。总水量为100T/D，8小时处理，平均每小时水量为12.5T/H，设计水量为15T/H，此污水其余指标均正常，重金属方面严重超标，现有工艺为：调节池-混凝沉淀-接触消毒，原定更改工艺为：调节池-臭氧（射流）-混凝沉淀-接触消毒。考虑到调节池出水的重金属含量，且臭氧催化氧化工艺对进水SS要求较高，SS宜小于10mg/L，且越低约好。不推荐使用该更改工艺。建议将混凝沉淀工艺做成电絮凝或药剂络合螯合，此种方式能将大部分重金属离子沉淀然后出泥，沉淀池出水后可增加砂滤（如沉淀过后SS含量不高可以不增加），用于过滤水中的SS含量，臭氧发生器直接在接触消毒池曝气作深度处理，反应时间为1小时（此方式处理后可不再增加加药消毒），深度处理过后再增加一道过滤（建议用砂滤+炭滤来组成双重过滤，可进一步去除水中的重金属）。

综上所述，工艺可更改为：调节池-混凝沉淀（电絮凝或药剂络合螯合）-接触消毒池（臭氧发生器曝气，增加反应时间）-过滤（组合过滤：砂滤+炭滤）。该工艺选用1套800g/h氧气源臭氧发生器；该设备使用一套140L/min的制氧系统（包括空压机、储气罐、冷干机、过滤器、吸干机、制氧机），使用1台3P冷水机用于冷却臭氧发生器，并且利用冷水机有以下优点：节约冷却水、冷却水水温较低、恒温控制，不易受天气原因影响水温。在臭氧设备出气口后面接上曝气管道口对消毒池进行曝气混合；臭氧反应时间为60分钟，曝气池尺寸：2*2m，臭氧曝气有效深度为3.5-4米；曝气盘数量10个。

四、设备参数表