「今科」质量优良 抚州臭氧脱色实验装置原理

今科教学仪器厂家多年专注给水、排水、城市污水、臭氧脱色等实验装置，操作简单，质量优良，价格实惠，欢迎来电咨询合作。
臭氧催化氧化污水深度处理工艺
一、臭氧在污水处理中的原理
臭氧催化氧化工艺作为污水深度处理工艺中的新工艺，因其氧化性强、反应速率快、投资低、效果好、运行费用低和无二次污染等优点被广泛关注。臭氧催化氧化工艺可以有效去除水中的色度、臭味和铁、锰等无机物质，并能显著降低污水COD、TOC、UV吸收值等污染物指标，现多应用于污水厂二级出水、市政污水、焦化废水、印染、垃圾渗滤液、制药和化学工业的等废水处理。
二、臭氧在污水深度处理中的应用
1.工业有机废水和含氰废水--臭氧是强氧化剂，可将有毒污染物转变为无毒物。它处理废水氧化能力强，可分解氧化剂难于破坏的有机物，而且反应安全，时间短。剩余的臭氧，可转化为氧，不但无害，而且有益。可用于消毒、除臭除味、除色、除铁锰、除酚、除氰、除洗涤剂、除油等方面。
2.对于重油裂解废水，当PH≈11.4时，去氰效率达79.3%;对于电镀废水，含氰浓度为32.5%mg/L,时，去氰率达98.9%;对于腈纶废水，含102mg/1时，采用臭氧处理可完全去除。
3.臭氧能分解烃、醛、氰、酚、磷、硫、氮氧化物、硝酸盐等有机物，能去除铁、锰、镁等金属离子。
4.含酚废水--包括、苯三酚、甲酚、二甲酚等。酚可使蛋白质变性，损害肝、肾、系统。含酚废水来源于：煤气、焦化、石油精炼、化工、制药、农药、纺织橡胶、染料、木材加工等。
5.含硫废水--硫化物有恶臭、有毒性腐蚀性，使水中生物致死、降低PH值、溶氧指标。含硫废水来源于：石油、化工、焦化、造纸、皮毛、皮革、牲畜屠宰、纺织染料、化学纤维等行业。
6.含氰废水--、具强毒性，臭氧能把它们氧化成毒性较小的氰酸盐。含氰废水来源于：电镀、炼焦、煤气、冶金、采矿、皮草、橡胶、化学纤维有机玻璃等。
7.含油废水--包括含有脂肪酸、磺类、蜡类及可被溶剂提取的物料，含油废水来源于：石油、化工、机械、交通运输、焦化、轧钢、煤气、食品、饮食、皮革、皮毛、洗毛、日用化工等。
8.含铁、锰离子废水--过量的铁、锰离子对人体的心血管、皮肤造成一定的危害。含铁、锰离子废水来源于：矿冶、机械、化工、电子、仪表等行业。

脱色混凝剂与吸附剂 吸附脱色
借助氧化还原作用破坏染料的共轭体系或发色基团是印染脱色处理的有效方法。除常规的氯氧化法外,国内外研究重点主要集中在臭氧氧化、过氧化氢氧化、电解氧化和光氧化方面。
臭氧是良好的脱色氧化剂,对于含水溶性染料(如活性、直接、阳离子和酸性等染料)的废水,其脱色率很高,对分散染料也有较好脱色效果;但对其他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化和涂料,脱色效果较差。Matsui等的研究结果表明偶氮染料更易于被臭氧氧化脱色。臭氧用量与偶氮基团数量有关,如对于0.1mol/L的直接红2S、直接黑2S其需臭氧量分别为80mg/L、 130mg/L.臭氧氧化也可以与其他处理技术结合应用。如用FesOFer(SO.)s及FeCls凝聚后再用臭氧处理可提高脱色效果。臭氧电解处理可使直接、酸性染料的脱色率比单纯臭氧处理增加25%~40%,对碱性及活性染料增加10%,臭氧加紫外福射或同时进行电离也可提高氧化效率。由于臭氧氧化对染料品种适应性广、脱色效率商,同时0)在废水中的还原产物以及过剩0,能迅速在溶液和空气中分解为02,不会对环境造成二次污染。因此0。脱色技术具有一定的工业化应用前景。目前臭氧氧化的主要缺点是运行费用相对偏高。
Fenton试剂是H202和FesO,按一定比例混合而成的一种强氧化药剂。Fenton试剂在处理废水过程中除具有氧化作用外,还兼有混凝作用,因此脱色效率较高。近年来在染料及废水的脱色处理中得到了日益广泛的应用,传统的H202氧化目前都以Fenton试剂的形式出现。为了全面了解Fenton试剂对各种染料的脱色能力, Kuo. w.G选用了覆盖90%常用染料品种的代表性化合物进行模拟研究。结果表明,在酸性条件下(pH<3),平均脱色率可达97%, COD去除率亦可达90%,在实际应用过程中,一般可选用无机酸调节废水pH值为2~5,再加用H202/Fe2t处理,在用Fenton试剂处理后,为进一步发挥Fe+混凝作用,还可再调整pH值并加入少量高分子助凝剂。
印染废水中染料成分复杂,浓度高、色度高,且难生物降解物质多,用常规的生物处理方法难以有效处理。氧化法脱色被认为是一种很有前途的方法。氧化法如UV+H02, UV+0s,因为在氧化过程中产生羟基自由基,其强氧化性可以使染料废水脱色。
经研究发现它对偶氮染料的脱色很有效,在实际生产中与某些化学品合用会提高脱色效果,而且UV+H02方法处理偶氮型活性染料产生的降解产物对环境完全无害。近的研究发现二氧三嗪基型偶氮类活性染料使用UV+H202方法脱色也有很好的效果。因此,采用高质氧化法脱色可作为生物处理的预处理。氧化法的一个严重不足之处是处理费用较高,从而限制了它的广泛使用。

一、描述：
臭氧是一种强氧化剂。它的氧化能力在天然元素中仅次于氟。臭氧在水处理中可用于除臭、杀菌、脱色、除铁、除化物、除有机物等。本装置是利用臭氧脱色的演示实验。通过本实验希望达到以下目的：
1、通过调节臭氧不同的浓度来测定其反应时间及效果等
2、通过对有机玻璃的直接观察，了解臭氧脱色、杀菌、除臭的情况。
二、主要参数及配置：
处理水量100 L/h；臭氧能去除水中杂质有：除臭杀菌、脱色、除铁、除氧化物、除有机杂质。
反应拄尺寸：Φ80mm×1300mm 3根、设备外形总尺寸：1300mm×400mm×1600mm、电源 220V 功率300W。
三、设备组成：
1、反应柱三根
2、配水箱1只
3、液体流量计3只
4、气体流量计3只
5、水泵1台
6、臭氧发生器（产气5克）1台
7、填料球3套
8、电控箱1只
9、漏电保护开关
10、按钮开关
11、连接管道和球阀
12、带移动轮子不锈钢台架等组成。

下面从物理法、化学法和生物法三个方面的评述着手，介绍目前印染废水处理的方法及研究的状况。
物理法--吸附法
在物理处理法中应用多的是吸附法，这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前，国外主要采用活性炭吸附法(多半用于处理)，该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达93%、92%和63%，活性炭吸附能力可达到500mgCOD/g炭，污水如先曝气，则会加快吸附速率。但若废水BOD5＞200mg/L，则采用这种方法是不经济的。
吸附处理使用的吸附剂多种多样，工程中需考虑吸附剂对染料的选择性，应根据废水水质来选择吸附剂。研究表明，在pH＝12的印染废水中，用硅聚物(甲基氧)作吸附剂，阴离子染料去除率可达95%～。
高岭土也是一种吸附剂，研究表明经长链有机阳离子处理，高岭土能有效地吸附废水中的黄色直接染料。
此外，国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水，费用较低，脱色效果较好，其缺点是泥渣产生量大，且进一步处理难度大。
化学处理法
混凝法
主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好，而以硫酸亚铁的价格为。近年来，国外采用高分子混凝剂者日益增加，且有取代无机混凝剂之势，但在国内因价格原因，使用高分子混凝剂者还不多见。据报道，弱阴离子性高分子混凝剂使用范围广，若与硫酸铝合用，则可发挥更好的效果。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高；缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差.
氧化法
臭氧氧化法在国外应用较多，研究表明，臭氧用量为0.886gO3/g染料时，淡褐色染料废水脱色率达80%；研究还发现，连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量，而反应器内安装隔板，可减少臭氧用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脱色，宜设计成间歇运行的反应器，并可考虑在其中安装隔板。
臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看，该法脱色效果好，但耗电多，大规模推广应用有一定困难。
光氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备投资和电耗还有待进一步降低。
生物处理法
厌氧好氧生物炭接触氧化工艺
主要设计参数如下：调节池：HRT8～10h；厌氧池：HRT3～5h；好氧池：HRT6～8h；生物炭池：HRT1～2h。
试验和实际应用表明，厌氧好氧生物炭流程在上述运转参数下，对于CODCr为800～1000mg/L的印染废水，处理效果完全可以达到国家排放标准，再稍加进一步处理还可回用，系统的污泥趋于自身平衡。目前已有多家生产厂采用该流程，运转时间长的达5年以上，处理效果稳定，而且从未外排污泥，也没发现厌氧池内污泥过度增长。
厌氧好氧生物转盘
将厌氧生物转盘与好氧生物转盘串联起来，用于印染废水处理，也取得了好的效果。该工艺中厌氧、好氧各有污泥分离与回流装置，整个系统的剩余污泥全部回流到厌氧生物转盘。一是为了提高生物量，因而也缩短总的水力停留时间，二是为了将多余的活性污泥消化在系统内部。
该工艺流程也是兼备固着生长和悬浮生长的特点。还可通过向转盘投加絮凝剂进一步提高COD去除率和脱色率。该流程对COD、色度等的去除率均达到70%以上。适当投加微量絮凝剂，测得CODCr、色度的去除率可提高15%～20%。进一步提高厌氧池中的悬浮污泥浓度也可以提高脱色率和COD去除率。但该工艺中转盘的金属构件有腐蚀现象，需进一步研究解决。
碱减量废水处理方法
通常碱减量废水处理的流程为：碱减量废水→调节池→中和池→PE过滤器→出水与其它废水混合进一步生化处理。
采用化学法析出对苯二甲酸作为碱减量废水预处理技术，然后用生物技术处理综合废水的方法是治理高浓度涤纶仿真丝印染废水的有效方法，是目前治理该类废水的主要途径。
采用化学法处理碱减量废水虽然处理效果较好，但仍存在一些问题：
(1)预处理工艺的pH值在4～6的范围内，而碱减量废水pH值为12～14，降低pH值需耗用一定数量的酸，从而使运行费用提高，这是亟待解决的问题。
(2)预处理产生的对苯二甲酸白色粉状物在工业上有回收利用价值，但市场销路有待开拓。
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