一、基本原理

本方法適用于難降解物質(zhì)的廢水預(yù)處理步驟。利用機(jī)械混合溶氣泵，通過高速旋轉(zhuǎn)的葉輪將臭氧氣泡與葉流充分混合、溶解、釋放，將0～30μm微米級的臭氧微氣泡均勻地分散于處理水中，不但極大地強(qiáng)化了臭氧與處理水的接觸氧化效果，而且具有浮選作用，增強(qiáng)了工藝對于較大顆粒物的物理分離去除效果。超聲波技術(shù)的耦合利用了超聲波的空化作用，使得微米氣泡邊界產(chǎn)生瞬時高溫，創(chuàng)造了類似濕式氧化的特殊條件，可顯著增強(qiáng)臭氧氧化效果。另外，紫外光的光解作用和催化作用、雙氧水的輔助氧化作用以及粉末活性炭催化作用等多種耦合技術(shù)可靈活地與臭氧氧化進(jìn)行耦合和集成。綜上所述，該集成設(shè)備可根據(jù)處理水水質(zhì)和工段位置，靈活設(shè)計多技術(shù)協(xié)同催化的技術(shù)聯(lián)用方案，最大限度地提高臭氧接觸氧化塔的處理效果。

二、工藝流程

工藝流程為：溶氣泵——配水——釋放接觸——浮渣分離，具體如下：

1.首先反應(yīng)器進(jìn)水和臭氧發(fā)生所產(chǎn)的臭氧氣體經(jīng)機(jī)械混合溶泵充分解后首先注入臭氧高級化塔的底部配水倉；

2.處理水經(jīng)過配水倉頂?shù)目装暹M(jìn)入微氣泡釋放接觸區(qū)內(nèi)進(jìn)行微氣泡釋放；

3.含渣液流繼續(xù)向上進(jìn)入浮渣分離接觸區(qū)，非含渣液流折流向下進(jìn)入氣液分離接觸區(qū)，通過出水口一部分排出，一部分回流至溶氣泵進(jìn)水管。

4.氧化塔微氣泡釋放接觸區(qū)上方安裝有超聲波振子和UV₂₅₄紫外光源，提供超聲波和紫外協(xié)同催化作用；

5.浮渣分離接觸區(qū)所產(chǎn)生的浮渣溢流至浮渣收集槽經(jīng)經(jīng)浮渣排放口出；

6.純氧氣源經(jīng)干燥器后為臭氧發(fā)生提供補充氣源，氧化塔氣液分離的尾氣經(jīng)尾氣排放口和單向閥依次進(jìn)入堿性體吸收罐、酸干燥器和尾氣干燥器，回收至臭氧發(fā)生器進(jìn)氣口為其提供回流源；

7. 濕法計量投加系統(tǒng)分別混凝劑、粉末活性炭和雙氧水至機(jī)械混合溶氣泵的進(jìn)水管路，提供混凝作用及粉末活性炭／雙氧水的協(xié)同催化作用。

三、主要技術(shù)指標(biāo)和參數(shù):

臭氧投加量3.5 g/L，30％濃度H₂O₂投加量0.4 mg/L，超聲波功率300W/m³，254 nm紫外光輻照劑量300 J/m²，PAC投加量10 mg/L，接觸氧化時間0.5 h，COD去除率>40％，接觸氧化時間1.0 h，COD去除率>70％。

四、相關(guān)及類似的應(yīng)用案例

《CuO/Al₂O₃催化臭氧氧化降解酸性紅B的研究》表明，CuO 負(fù)載量為1.0%、催化劑添加量為5.56 g/L、臭氧流量為15 L/min、反應(yīng)40 min 時，酸性紅B 溶液的COD 去除率可達(dá)到72.9%。

《臭氧催化氧化-BAF組合工藝深度處理抗生素制藥廢水》表明，與單獨BAF 相比，臭氧催化氧化-BAF 組合工藝處理抗生素制藥廢水，出水COD 和NH4 -N的平均去除率分別提高了66% 和15%，出水水質(zhì)優(yōu)于單獨BAF 出水，組合工藝可以有效去除抗生素制藥廢水中難降解有機(jī)物。

《臭氧催化氧化處理高濃度農(nóng)藥廢水的理論研究》表明，經(jīng)過臭氧催化氧化后cod平均去除率高達(dá)75.35%，同時由于催化氧化可破壞其有機(jī)成色基團(tuán)，出水色度大幅降低，色度平均去除率約為92.17%。

《紫外輻射H2O2與PMS氧化準(zhǔn)好氧礦化垃圾床滲濾液尾水》表明，紫外輻射雙氧水(UV-H2O2)和紫外輻射-硫酸鹽(UV-PMS)體系對有機(jī)污染物的降解相比于單獨體系效果顯著。初始pH值和氧化劑投加量能夠顯著影響2種體系的降解效能,增加氧化劑投加量能夠一定程度提高2種體系對滲濾液尾水中有機(jī)物的去除;2種體系均在酸性條件下效果較好,初始pH值的升高對2種體系過程有機(jī)物降解有抑制作用并且對UV-H2O2體系的抑制尤為顯著。在最優(yōu)條件下(初始pH值為3,氧化劑投量為0.084mol/L),UV-H2O2與UV-PMS體系處理后出水COD去除率分別達(dá)到了72.09%和56.22%.