某城鎮(zhèn)污水處理廠臭氧催化氧化工藝調(diào)試應(yīng)用研究

曹欣彤　謝建成　張海斌

摘要：本文研究的污水處理廠在提標(biāo)改造工程中采用臭氧催化氧化工藝對(duì)污水進(jìn)行深度處理，進(jìn)一步除去污水中的COD，實(shí)際運(yùn)行調(diào)試結(jié)果顯示該工藝對(duì)污水中COD的去除效果良好，且在污水處理過程中隨著進(jìn)水COD的升高，臭氧催化氧化工藝對(duì)COD去除效果越明顯，且該工藝對(duì)污水中的糞大腸菌群與氨氮的去除具有一定的效果。

關(guān)鍵詞：臭氧催化氧化工藝;污水處理;COD去除

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2020）09-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.09.061

Commissioning of ozone catalytic ozonation process in a town wastewater treatment plant

Cao Xintong，Xie Jiancheng，Zhang Haibin

（Tianjin TEDA Veolia Water Co.，Ltd.，Tianjin 300457，China）

Abstract：To meet the new discharge standard in Tianjin，the catalytic ozonation process was used in the advanced treatment to remove the COD in the wastewater.The results show that the process had a good effect on the removal of the COD in wastewater，and it increased with the increase of COD in the sewage.The process can also remove both fecal coliform and ammonia nitrogen.

Key word：Catalytic ozonation process;Wastewater treatment;COD remove

該城鎮(zhèn)污水處理廠處理能力10萬m3/d，采用 DAT-IAT+反硝化濾池工藝，天津市環(huán)保局發(fā)布了《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/599-2015），該廠執(zhí)行A類標(biāo)準(zhǔn)，原工藝穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，出水COD≤30mg/L的概率約為83%，污水廠進(jìn)水中含40%工業(yè)水，水中存在部分難降解有機(jī)物，因此，在提標(biāo)改造中增加了對(duì)污水中COD去除的深度處理工藝。

1 工藝比選

1.1 臭氧催化氧化工藝

中試設(shè)備進(jìn)水采用污水廠生化反應(yīng)的出水，不同臭氧投加濃度，進(jìn)出水的COD檢測(cè)值如圖1所示。

由圖1可知，不同臭氧投加濃度下，臭氧催化氧化工藝對(duì)COD的去除量走勢(shì)與進(jìn)水COD的走勢(shì)基本一致，臭氧催化氧化工藝對(duì)COD的去除效果受進(jìn)水影響大;臭氧投加濃度<10mg/L時(shí)，在進(jìn)水COD數(shù)值保持基本不變的情況下，隨著臭氧投加濃度的增加，對(duì)COD的去除量基本不變，說明在進(jìn)水COD值為20mg/L時(shí)，臭氧投加量為8mg/L，即可達(dá)到穩(wěn)定去除，去除量平均值為6.88mg/L。

中試中臭氧催化氧化進(jìn)水平均COD為21.25mg/L，當(dāng)進(jìn)水COD為30mg/L以上時(shí)，去除效果將更為理想。因此，提標(biāo)前出水中COD最高值為35mg/L，采用臭氧催化氧化工藝可保證出水達(dá)標(biāo)。

1.2 生物活性炭吸附

中試期間數(shù)據(jù)總結(jié)如圖2所示。

中試中COD的去除率存在波動(dòng)，有無法去除的情況，進(jìn)水平均值為20.75mg/L時(shí)，平均去除量為4.33mg/L，去除量相對(duì)較低。

1.3 工藝方案的對(duì)比

臭氧催化氧化工藝對(duì)COD的去除效果穩(wěn)定;在后續(xù)運(yùn)行過程中運(yùn)行靈活。活性炭工藝對(duì)COD的去除存在波動(dòng);后期運(yùn)行中，活炭表面生物膜會(huì)滋生，影響后期運(yùn)行效果，活性炭吸附飽和后要進(jìn)行換炭，作為最后一道工藝在活性炭更換過程會(huì)影響出水水質(zhì)。

2 臭氧催化氧化工藝的調(diào)試

2.1 調(diào)試結(jié)果分析

臭氧催化氧化工藝調(diào)試過程中，分別在不同臭氧投加濃度情況下，取進(jìn)、出水24h的混合樣，不同臭氧投加量下的進(jìn)出水的COD的平均值及平均去除率如圖3所示。

由圖3可知，與中試結(jié)果相同COD的去除量受進(jìn)水COD的影響較大;且調(diào)試期間臭氧催化氧化工藝的進(jìn)水COD較之前中試過程中的低，進(jìn)水COD平均值為17.6mg/L，COD的去除量較低，臭氧投加濃度>8mg/L時(shí)的平均COD去除量為3.43mg/L。

2.2 臭氧催化氧化工藝對(duì)糞大腸菌群、氨氮的去除

調(diào)試過程中對(duì)不同臭氧投加濃度下的糞大腸菌群進(jìn)行了部分監(jiān)測(cè)，于臭氧催化氧化之后，停留時(shí)間45min后進(jìn)行取樣，檢測(cè)結(jié)果為（O3投加濃度，糞大腸菌群數(shù)）：（12mg/L，20CFU/L），（9.6mg/L，44CFU/L），（4.8mg/L，472CFU/L），結(jié)果顯示，此工藝對(duì)水中糞大腸菌群的去除是有效的，后在生產(chǎn)中會(huì)繼續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)。運(yùn)行過程中，臭氧對(duì)氨氮的去除效果也很顯著，但其對(duì)氨氮去除的穩(wěn)定性還需進(jìn)一步的生產(chǎn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累。

3 結(jié)論

（1）在需要提標(biāo)改造的污水處理項(xiàng)目對(duì)工藝比選時(shí)，臭氧催化氧化工藝相對(duì)活性炭吸附工藝對(duì)COD的去除效果更為穩(wěn)定，且運(yùn)行更為靈活方便，后期維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單。（2）中試以及工藝調(diào)試期間進(jìn)水COD值較低，且有波動(dòng)，本次調(diào)試中未能監(jiān)測(cè)到進(jìn)水COD高于30mg/L（地標(biāo)A類標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)，臭氧催化氧化工藝能否使出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，但按以上調(diào)試結(jié)果，該工藝是能滿足出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)（COD<30mg/L）的效果，且進(jìn)水COD在30～35mg/L時(shí)，建議根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)情況及出水水質(zhì)需求，臭氧投加量在8～12mg/L進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。（3）臭氧催化氧化工藝具有殺菌作用，水中剩余臭氧濃度>5mg/L時(shí)，能滿足出水糞大腸<1 000個(gè)/L。（4）氨氮可以被臭氧氧化去除，運(yùn)行中在氨氮較高的情況下，通過投加臭氧，保證了出水氨氮的達(dá)標(biāo)，但對(duì)氨氮去除的穩(wěn)定性需更多的生產(chǎn)數(shù)據(jù)積累。（5）臭氧催化氧化工藝的主要缺陷：運(yùn)行成本較高，對(duì)污水中COD的去除效果受污水水質(zhì)影響較大;催化劑在后期維護(hù)中存在不便，不投加催化劑的情況下，對(duì)相應(yīng)指標(biāo)去除效率會(huì)有降低，可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)催化劑進(jìn)行選投。

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收稿日期：2020-07-15

作者簡(jiǎn)介：曹欣彤（1990-），女，漢族，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境工程污水處理技術(shù)與發(fā)展。