معالجة مياه الصرف الصحي العميقة: مقارنة تقنيات الأكسدة المتقدمة

إزالة CODcr في عملية الأكسدة المتقدمة في الماء هناك ثلاث عمليات رئيسية، وهي عملية أكسدة الفنتون، وعملية الأكسدة الحفزية ClO2 وعملية الأكسدة الحفزية O3، والآن لعمليات الأكسدة الحفزية الثلاث المذكورة أعلاه للاختيار الاقتصادي والتقني.

عملية أكسدة الفنتون

يُسمى مزيج ملح الحديدوز وبيروكسيد الهيدروجين بكاشف فنتون، ويمكنه أكسدة وإزالة تكنولوجيا معالجة مياه الصرف الصحي التقليدية بشكل فعال ولا يمكن إزالة المواد العضوية التي يصعب تحللها، في جوهرها، H2O2 في التأثير التحفيزي Fe2 + لتوليد تفاعل عالي التفاعل. يمكن استخدام جذور الهيدروكسيل (-OH)، -OH مع معظم الدور العضوي لتحللها.

خصائص عملية أكسدة الفنتون

(1) الأكسدة غير انتقائية ولها قدرة قوية على إزالة المواد العضوية. 2؛

(2) تتحلل المادة العضوية في النهاية إلى ثاني أكسيد الكربون وH2O، ولا توجد منتجات وسيطة سامة وضارة، وآمنة وصديقة للبيئة؛

(3) تحتاج إلى قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي بين 2 ~ 4، وتحتاج إلى ضبط مياه الصرف الصحي إلى نهاية حمضية ومؤكسدة ثم تعديلها إلى محايدة. 4. التدهور الكامل لـ COD وتأثيره المؤكسد.

(4) ارتفاع استهلاك المواد الكيميائية للتحلل الكامل لـ COD، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف المعالجة. 5) وقت رد الفعل السريع.

(5) زمن رد الفعل السريع قصير.

(6) مناسبات أكسدة الفنتون المطبقة عالية، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف العلاج؛

طريقة أكسدة كاشف الفنتون بسبب الحاجة إلى ضبط استهلاك الوحدة الحمضية والقلويات والصيدلانية، ووقت التفاعل طويل، وكمية الحمأة كبيرة، ويصعب تطبيقها في محطات معالجة مياه الصرف الصحي الكبيرة والمتوسطة الحجم.

طريقة أكسدة كاشف الفنتون مناسبة لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي الصغيرة والصغيرة بالمياه الحمضية، ومناسبة بشكل خاص لمعالجة مياه الصرف الصحي الحمضية لبعض شركات الأصباغ والمبيدات الحشرية والوسائط الصيدلانية.

عملية الأكسدة الحفزية ClO2

تعتبر الأكسدة الحفزية لثاني أكسيد الكلور إحدى تقنيات الأكسدة المتقدمة لمعالجة المياه، والتي تم تحسينها وتطويرها على أساس طريقة الأكسدة الكيميائية. مبدأ الأكسدة الحفزية لثاني أكسيد الكلور هو في وجود ظروف المحفز السطحي، واستخدام المؤكسدات القوية - الأكسدة الحفزية لثاني أكسيد الكلور للملوثات العضوية في مياه الصرف الصحي عند درجة حرارة الغرفة والضغط، أو أكسدة الملوثات العضوية مباشرة إلى ثاني أكسيد الكربون والماء، أو أكسدة جزيئات كبيرة من الملوثات العضوية إلى جزيئات صغيرة من الملوثات العضوية، لتحسين الكيمياء الحيوية لمياه الصرف الصحي، ويمكن إزالة الملوثات العضوية بشكل أفضل. الملوثات.

1. مميزات عملية الأكسدة الحفزية ClO2

(1) القدرة المؤكسدة لـ ClO2 دائمة؛

(2) التفاعل بين ClO2 والمواد العضوية لا ينتج تقريبًا كلوريدات عضوية هاربة، ولا ينتج ثلاثي كلورو ميثان ذو تأثير مسرطن؛

(3) يتميز التفاعل مع المواد العضوية بانتقائية كبيرة، وترتبط قدرة الأكسدة بشكل كبير بنوع المجموعة البديلة على المواد العضوية. إن استخدام المحفزات الفعالة يتغلب على انتقائيتها لأكسدة المواد العضوية؛

(4) تحلل المادة العضوية لتوليد مجموعات الأكسجين من مركبات الجزيئات الصغيرة، والتي يمكن أن تزيد من قيمة BOD5 في مياه الصرف الصحي، وتحسن الخواص الكيميائية الحيوية؛

(5) يجب أن تكون قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي حمضية (حوالي 6)، ويجب تعديل مياه الصرف الصحي لتكون حمضية، ثم تعديلها لتصبح محايدة في نهاية الأكسدة.

(6) وقت رد الفعل: 45 ~ 60 دقيقة.

2. تطبيق الأكسدة الحفزية ClO2

نظرًا لأن تقنية الأكسدة التحفيزية لثاني أكسيد الكلور تتطلب قيمة الرقم الهيدروجيني الحمضية لمياه الصرف الصحي (حوالي 6)، يجب تعديل مياه الصرف الصحي إلى الحموضة، ثم تعديلها إلى المحايدة في نهاية الأكسدة، مما يحد من تطبيقها في المناطق الكبيرة والمتوسطة الحجم. محطات معالجة مياه الصرف الصحي.

ونظرًا لأن التفاعل بين ثاني أكسيد الكلور والمواد العضوية يتميز بانتقائية كبيرة، فإن الحاجة إلى اختيار المحفز المناسب، فإن اختيار المحفز في التطبيق الفعلي للعمل أمر معقد وصعب، ولكنه أيضًا محدود في تعميمه وتطبيقه في مياه الصرف الصناعي.

في الوقت الحاضر، يتم تطبيق تكنولوجيا الأكسدة الحفزية لثاني أكسيد الكلور بنجاح في المجالات التالية:

(1) في مياه الصرف الصحي لغاز الفحم، حقق التركيز العالي لمياه الصرف الصحي السيانيد، ومياه الصرف الصحي p-aminoanisole، ومياه الصرف الصحي الفينول فورمالدهايد والطباعة والصباغة معالجة مياه الصرف الصحي نتائج جيدة، ويمكن إزالة معظم الملوثات العضوية الصعبة التحلل، وتحسين الكيمياء الحيوية مياه الصرف الصحي.

(2) يمكنه إزالة معظم الملوثات العضوية الصعبة وتحسين الكيمياء الحيوية لمياه الصرف الصحي. (2) له تأثير جيد في إزالة اللون وإزالة COD للأصباغ القابلة للذوبان في الماء المؤكسدة بسهولة مثل أصباغ الكاتيون وأصباغ الآزو والأصباغ غير القابلة للذوبان في الماء المؤكسدة بسهولة مثل أصباغ الكبريت.

عملية الأكسدة الحفزية للأوزون

الأكسدة الحفزية للأوزون هي استخدام جذر الهيدروكسيل [-OH] الناتج عن الأوزون تحت تأثير المحفز لأكسدة وتحلل الملوثات العضوية في الماء. نظرًا لقدرة الأكسدة القوية لـ -OH والطبيعة غير الانتقائية للتفاعل المؤكسد، فإنه يمكن أن يتأكسد بسرعة ويتحلل غالبية المركبات العضوية (بما في ذلك بعض المواد العضوية المستقرة للغاية والتي يصعب تحللها).

محفزات الكربون المنشط المحملة بالمعادن عبارة عن مجمعات تتكون من خليط من الأجزاء البلورية وغير البلورية الصغيرة، مع عدد كبير من المجموعات الحمضية أو الأساسية على سطح المحفز. إن وجود هذه المجموعات الحمضية أو الأساسية، خاصة مجموعات الهيدروكسيل والهيدروكسيل الفينولية، يمنح المحفز ليس فقط قدرة الامتزاز ولكن أيضًا القدرة التحفيزية. في عملية تآزر الأوزون/المحفز، ينتج تحلل الأوزون تحت تأثير المحفز [-OH] وبالتالي يؤدي إلى تفاعل متسلسل، والذي ينتج أيضًا أكسجين أحادي الذرة نشط جدًا [-O] مع قدرة أكسدة قوية.

خصائص الأكسدة الحفزية للأوزون

(1) قدرة الملوثات العضوية المؤكسدة قوية جدًا، والقدرة على إزالة المواد العضوية قوية جدًا؛

(2) يتم تقليل مشاركة المحفز وانتقائية الأكسدة إلى حد كبير، وتطبيق واسع النطاق تقريبًا؛

(3) تتحلل المادة العضوية في النهاية إلى ثاني أكسيد الكربون وH2O، ولا توجد منتجات وسيطة سامة وضارة، وآمنة وصديقة للبيئة؛

(4) يمكن أن تكون قيمة الرقم الهيدروجيني محايدة أو قلوية، ولا حاجة لضبط قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي؛

(5) ينتج مولد الأوزون الأوزون بالطاقة الكهربائية والهواء، بدون مواد كيميائية، آمن وصحي في الموقع؛

(6) وقت تفاعل الأكسدة قصير، ويتم التحكم فيه بشكل عام في حوالي 30 دقيقة، وحجم المفاعل صغير.

مناسبات الأكسدة الحفزية للأوزون

نظرًا للخصائص المذكورة أعلاه، فإن تقنية الأكسدة الحفزية للأوزون مناسبة لتحلل CODcr في محطات معالجة مياه الصرف الصحي الكبيرة والمتوسطة والصغيرة مع جميع أنواع مياه الصرف الصحي تقريبًا. من خلال مقارنة عمليات الأكسدة الثلاث المذكورة أعلاه، فإن عملية الأكسدة الحفزية للأوزون لها تأثير معالجة جيد، ومجموعة واسعة من التطبيقات، والتكنولوجيا الناضجة، وفي الوقت نفسه، هناك عدد كبير من التطبيقات الناجحة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي المحلية والأجنبية.

نظرًا لأن مياه الصرف الصحي المراد معالجتها بعمق هي التدفقات السائلة من خزان الترسيب بعد المعالجة الهوائية البيولوجية، فإن نسبة BOD/COD لمياه الصرف الصحي منخفضة بالفعل، وإذا أردنا تقليل قيمة COD، فيجب علينا استخدام طريقة المعالجة المتقدمة، ومن بين جميع طرق المعالجة المتقدمة، تتمتع الأكسدة المحفزة بالأوزون بتأثير معالجة جيد، ومجموعة واسعة من التطبيقات، والتكنولوجيا الناضجة، ولها عدد كبير من أمثلة التطبيق الناجحة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي المحلية والأجنبية. لقد تم تطبيق عملية الأكسدة الحفزية للأوزون بنجاح في عدد كبير من محطات معالجة مياه الصرف الصحي في الداخل والخارج. بالمقارنة مع طرق الأكسدة المتقدمة الأخرى، فهي تتميز بمزايا تكلفة الاستثمار المنخفضة، ودرجة كبيرة من التحمل للتغيرات في جودة المياه، وسهولة التشغيل والصيانة، وتكاليف التشغيل المنخفضة.