分子氧氧化范文

分子氧氧化范文（精选7篇）

分子氧氧化 第1篇

随着全球范围内燃油 (汽油、柴油) 的使用量不断增大, 燃油燃烧后产生的废气对环境的危害也日趋严重, 为此, 各国对油品中硫含量制定了相当严格的标准。美国、欧盟等发达国家相继要求2008年汽油和柴油中的硫含量低于10μg/g[1]。目前我国汽油硫含量为800μg/g, 柴油硫含量更高为2000μg/g, 远远高于欧美国家的标准。为满足环保要求和提高我国油品的国际竞争力, 国家规定到2010年, 油品的硫含量全面与国际接轨[2]。因此, 如何有效地脱除燃油中的硫成为人们的关注焦点。经研究, FCC汽油中的硫化物90%以上为噻吩硫及其衍生物。柴油中, 噻吩占到总硫80%以上, 苯并噻吩 (BT) 和二苯并噻吩 (DBT) 又占噻吩类的70%以上[1]。因此, 噻吩类硫化物的脱除成为油品脱硫的重中之重。

传统的加氢脱硫技术能除去燃油中硫醇、硫醚等大部分硫化物。然而噻吩类硫化物, 特别是苯并噻吩 (BT) 、二苯并噻吩 (DBT) 及其甲基取代的衍生物, 由于存在空间位阻效应, 加氢脱硫技术很难达到深度脱除[1]。氧化脱硫[3,4,5,6]因其容易在较温和的条件下获得超低硫燃油而引起了广泛的关注。目前, 使用过的氧化脱硫体系有过氧化氢与甲酸[7]、过氧化氢与乙酸[8]等。氧化脱硫技术以其脱硫率高、反应条件温和、费用低、工艺流程简单、安全环保等特点成为国内外研究的重点。但仍有一些技术问题没有解决, 阻碍了其工业化进程, 如目前大部分的研究选用的氧化剂是H2O2, H2O2为水溶性氧化剂, 与燃油的接触效果不大好, 为了达到较好的脱硫效果, 需要大量的氧化剂, 这样使氧化脱硫技术的成本增加, 同时在氧化过程中带入大量水分, 易使油品再次发生乳化现象, 影响了油品的收率;另外催化剂的选择氧化活性还不够高, 氧化脱硫的同时也影响了油品的性质。催化氧化法能否实现工业化, 关键在于寻找一种高效、廉价、选择性高的催化氧化体系。分子氧直接氧化脱硫技术以分子氧 (臭氧、氧气和空气) 取代H2O2作氧化剂, 有效地克服了H2O2价格较高、稳定性差等缺点, 成为氧化脱硫的一个研究热点。本文就分子氧在不同催化剂下, 氧化脱除燃油中有机噻吩硫的性能和机理等各方面予以总结。

1 臭氧氧化脱硫

臭氧是氧化性仅次于氟的强氧化剂, 臭氧溶解在水中形成臭氧水溶液可产生氧化能力极强的羟基和单原子氧等活性粒子, 可将有害物质氧化为二氧化碳、水或矿物盐, 并且自身又极易分解为氧气, 不会对环境造成二次污染, 所以人们把臭氧称为“理想的绿色强氧化药剂”。

Wang等[9]以固体超强酸SO42- /ZrO2 (SZ) 为催化剂, 在常温、常压下, 比较了使用臭氧、氧气及不使用任何气体时, 氧化脱除噻吩中硫的性能, 结果表明, 臭氧氛围下硫的脱除率最高, 接近100%。氧气氛围下的脱除率低于臭氧的, 而不使用任何气体的脱除率要远远低于使用臭氧或氧气为催化剂的情况。采用GC-MS分析比较使用不同氛围气体处理噻吩后的溶液发现, 使用臭氧为氧化剂, 反应完全后的溶液中没有发现任何硫化物, 说明硫元素已经转化为一种酸性气体溢出。图1演示了使用固体超强酸SO42- /ZrO2为催化剂, 臭氧氧化噻吩反应的可能机理。理论上来说, 臭氧对噻吩的作用是包含双键的复杂的氧化反应。在此反应中, 固体超强酸是典型的Lewis酸, 它能通过电子受体形成阴离子基。如图1所示, 阴离子基表面可吸附臭氧分子。首先, 氧分子与固体超强酸表面Lewis酸活性位形成配合物, 生成最初的反应活性极高的臭氧化物, 中间形成臭氧和噻吩环的2, 5位的环加成反应, 接着是噻吩环的快速断裂并与最初的臭氧化物重新组合生成2-烯-1, 4-二酮, 硫则生成了酸性气体溢出。

杨金荣等[10]以臭氧作为氧化剂, 在常温、常压、催化剂存在的条件下对催化裂化粗柴油进行了臭氧氧化, 再利用极性溶剂萃取脱除柴油中的硫化物。考察了催化剂、萃取剂以及反应时间对臭氧氧化脱硫效果的影响。研究结果表明以KH3为催化剂、90% N, N -二甲基甲酰胺为萃取剂, 且萃取剂与油的体积比为1 的条件下, 粗柴油脱硫效果最好, 可使硫含量由3555.4μg/g降至740.7μg/g, 脱硫率可达79.2%, 是未氧化柴油经溶剂萃取脱硫率的1.8倍。柴油收率为60%～80%。

臭氧氧化脱硫工艺条件温和、操作简便、无二次污染, 脱硫率较高, 具有良好的应用前景。

2 氧气氧化脱硫

臭氧氧化脱硫虽然具有脱硫率较高、操作简便等优点, 但目前大规模生产臭氧的成本还是较高, 不能满足氧化脱硫工业化的要求, 为了进一步降低成本, 人们把目光投入到价格更加低廉的氧化剂——氧气上来, 于是利用氧气氧化脱硫的研究逐步成为热点。

Murata等[11]使用Co盐作催化剂、醛作牺牲剂, 以氧气为氧化剂直接氧化脱除模拟燃油和实际柴油中的硫。对于模拟燃油中的二苯并噻吩, 加入适量的正辛醛和各种Co盐 (乙酸盐或氯化物) , 通入氧气, 在40℃下反应15min, DBT几乎全部转变成相应的砜类, 用硅藻土或氧化铝吸附生成的砜。具体反应方程式如下:

对于初始硫含量为193μg/g的实际柴油, 使用乙酸钴、醛和分子氧这一体系, 柴油中的硫化物被氧化后, 用氧化铝吸附或溶剂抽提, 燃油中97%以上的硫被脱除, 柴油中的硫含量降低至小于5μg/g。他们同时考察了其反应机理, 认为反应机理如下:

Mn++ O2 →M (n+1) + + O2- (3)

RCHO + M (n+1) + → RCO· + H+ + Mn+ (4)

RCO ·+ O2→ RCO3- (5)

RCO3·+ RCHO→RCO3H + RCO· (6)

首先, 醛被金属离子氧化给出1个质子, 生成相应的酰基 (方程4) , 酰基能与氧气反应形成酰过氧基 (方程5) , 酰过氧基和醛接着反应生成过氧酸, 同时又生成酰基 (方程6) , 最后过氧酸把噻吩类硫化物氧化成相应的噻吩砜 (方程7、8) 。

何柏等[12]以NOx为催化剂、氧气为氧化剂, 采用催化氧化法将直馏汽油中的有机硫化合物氧化为高沸点、极性硫化物, 分别采用聚结-蒸馏、蒸馏-吸附、吸附蒸馏和加催化裂化油浆萃取蒸馏的方法处理氧化汽油, 根据沸点差异分离极性硫化物与汽油馏分, 残余NOx-O2供循环使用。实验结果表明, 在30℃下用NOx-O2催化氧化直馏汽油40min后, 采用加催化裂化油浆 (催化裂化油浆与汽油体积比为0.05) 蒸馏方法处理氧化汽油, 所得精制汽油中的硫含量可从3009μg/g 降至148μg/g, 脱硫率达95.1%, 汽油收率为98.3%。

崔盈贤等[13]利用纯氧作氧化剂, 考察了催化剂种类及用量、催化氧化温度、时间、氧气压力等条件对直馏柴油脱硫性能的影响。研究表明, 选用Al2O3作催化剂, 在最佳操作条件 (搅拌转速700r/min, 催化剂用量5% (质量分数) , 反应温度150℃, 反应时间90min, 充氧压力0.6MPa) 下, 直馏柴油硫含量可从1441μg/g降到262μg/g, 脱硫率达到81.8%。

唐晓东等[14]制备了直馏柴油催化氧化脱硫催化剂苯甲酸锌、B2O3和复合催化剂FTS-1。以O2为氧化剂, 考察了3种催化剂催化氧化直馏柴油中的硫化物的脱硫效果。研究结果发现, 苯甲酸锌催化剂脱硫效果明显, 脱硫后直馏柴油中的硫含量达到低于300μg/g的欧洲Ⅱ类排放标准;B2O3催化剂脱硫效果差, 但萃取柴油的收率较高;复合催化剂FTS-1可选择催化氧化直馏柴油, 抑制烃类化合物的深度氧化, 降低氧化柴油的酸值, 极大地改善了脱硫柴油的质量, 提高了脱硫柴油的收率。在搅拌转速700r/min、苯甲酸锌质量分数0.15%、B2O3质量分数2%、反应温度150℃、氧气压力1.3MPa、反应时间60min的条件下, 复合催化剂FTS-1脱硫后直馏柴油中硫含量可降到271μg/g, 脱硫率达到87.8%。

Zhou等[15]以FePc (NO2) 4为催化剂、氧气为氧化剂氧化脱除模拟燃油中的DBT, 当温度为100℃、初始压力为0.3MPa、添加1% FePc (NO2) 4 (质量分数) 为催化剂、反应2h后, DBT的转化率为98.7%。同时比较了3种催化剂FePc (NO2) 4、FePc (NO2) 3NH2、FePc (NH2) 4对DBT的转化率以考察铁的取代基对催化活性的影响, 结果表明, 3种催化剂的催化活性为:FePc (NO2) 4>FePc (NO2) 3NH2>FePc- (NH2) 4, 说明供电子基团对催化性能有不利影响。FePc- (NO2) 4催化剂使用5次后仍能保持其催化活性, 而FePc- (NH2) 4催化剂由于使用过程中发生分解导致其活性下降。当使用FePc (NO2) 4为催化剂, 分子氧直接氧化初始硫浓度为500μg/g的模拟燃油, 经氧化后吸附处理, 能使模拟燃油中的硫含量降低至4μg/g以下。

Ma等[16]以FeNO3·9H2O/FeBr3混合金属盐为催化剂, 用分子氧氧化脱除模拟及实际燃油中的硫化物。当反应温度为25℃、氧气流量为30mL/min时, 首先比较了该反应体系对模拟燃油中噻吩类硫化物的氧化性能, 结果表明, 当反应经过60min时, 模拟燃油中的噻吩类硫化物几乎全部转化为相应的砜, 且氧化活性顺序如下:2-甲基苯并噻吩> 5-甲基苯并噻吩>苯并噻吩≫二苯并噻吩。而在实际燃油中, 2, 3-二甲基苯并噻吩则最难以被氧化。较噻吩类硫化物而言, 利用活性炭对极性较高的噻吩砜具有较强的吸附能力, 耦合使用催化氧化和活性炭吸附, 可使初始硫浓度为717μg/g的实际燃油含硫量降至126μg/g。

3 空气氧化脱硫

较臭氧和氧气而言, 空气更廉价易得, 如果仅使用空气就能有效氧化燃油中的有机硫, 那么氧化脱硫的成本将会很低, 因此, 直接利用空气氧化脱硫也成为人们研究的一个方向。

唐晓东等[17]以NOx为催化剂、空气为氧化剂, 采用冰乙酸作为助催化剂对直馏柴油进行了脱硫研究。结果表明, 加入冰乙酸的原料柴油, 在60℃下用NOx和空气氧化70min后, 柴油中的硫含量从1039μg/g降至299μg/g;用N, N -二甲基甲酰胺萃取柴油中的氧化产物, 在剂油比为0.2的条件下萃取4次后, 柴油中的硫含量降至152μg/g, 脱硫效率高达85.4%, 柴油收率高达93.7%, 符合欧洲Ⅱ柴油硫含量标准。随后, 王豪等[18]又开发出一种新型柴油催化氧化脱硫技术, 在均相催化剂TS-2作用下, 用空气氧化柴油中的含硫化合物。反应条件如下:温度为60℃, 柴油/TS-2的体积比为10, 原料装填系数为1, 反应时间为5min。氧化后的柴油经过EA-1萃取剂萃取、白土吸附精制后, 硫的含量分别从1500～1600μg/g降至150μg/g以下, 脱硫率和柴油收率分别达到90%和97%以上。2007年, 在完成了实验室研究后, 直馏柴油催化氧化脱硫进入中试研究阶段[19,20]。该中试装置由催化氧化反应、催化剂再生回收、萃取脱硫与萃取剂回收等4个单元组成, 反应器为静态混合反应器, 在建立的中试装置上对直馏柴油催化氧化脱硫操作条件进行了优选实验, 即在表观停留时间3～5min、反应温度60℃、反应物料循环量1000L/h、氧化催化剂/柴油体积比为0.24和柴油/萃取剂体积比为2.5的最佳实验操作条件下, 成品柴油的硫含量从2273μg/g降到106μg/g, 柴油硫含量符合欧洲Ⅱ类柴油标准 (≤300μg/g) , 脱硫率达到95.34%, 柴油收率为97.23%。

此外, 人们还利用光催化氧化脱除燃油中的有机硫。赵地顺等[21]以水为萃取剂、空气为氧化剂、500W 高压汞灯为紫外光光源, 在空气通入量为150mL/min、水与FCC 汽油的体积比为1.0的条件下, 反应5h 后FCC 汽油脱硫率达40.6%, 加入0.45g 4A分子筛作为O2的吸附剂后FCC汽油脱硫率提高到70.2%。研究催化裂化 (FCC) 汽油光化学氧化反应的机理和氧化产物后发现, FCC汽油中的极性含硫化合物首先部分溶于水相中, 然后在水相中被氧化。FCC汽油的光化学氧化反应为一级动力学反应, 加入4A分子筛时的反应速率常数为0.2174h-1, 半衰期为3.18h, FCC汽油光化学氧化反应的主要产物为亚砜和砜, 并进一步生成CO2、草酸、SO42-等。刘研等[22]在常温常压下以空气为氧化剂、硝基甲烷为萃取剂, 对FCC汽油模型化合物中含硫化合物的脱除进行了研究。结果表明, 在空气气速为40L/h、500W中压汞灯光照60min的条件下, 采用硝基甲烷萃取, 模型化合物的脱硫率可达95%以上。汽油的光化学氧化脱硫虽然对模型化合物的脱硫率较高, 但是对实际汽油的脱硫率不太高, 还有待于进一步深入的研究。

4 结语

分子氧氧化 第2篇

关键词：催化氧化,水解酸化,好氧氧化,催化剂废水处理

1 引言

催化剂废水主要来源于生产过程中产生的废水,废水的主要成分是有机物、氨氮、盐分、水合肼等污染物。某公司的催化剂废水,主要有5股水(酸喷淋塔废水、碱喷淋塔废水、Pt 废水、Pd 废水、Rh 废水),综合废水特性,为高COD、高氨氮、高毒性。其中三股废水(Pt 废水、Pd 废水、Rh 废水)含有有毒物质,该有毒物质为肼类物质。肼类物质具有致癌性和致突变性[1]。

2 废水水质、水量及工程工艺选择

2.1 废水水质、水量

本次设计总水量考虑20t/d。其中Pt 废水、Pd 废水、Rh 废水占70%;酸喷淋塔和碱喷淋塔废水占30%。进水水质见表1,出水水质见表2,出水水质需达到上海市纳管标准-《污水排入城镇下水道水质标准》(DB31/425-2009)。

注:1 以上数据为上海问鼎环保科技有限公司实验室检测。

2.2 工艺选择

针对催化剂废水的特点,尽管废水B/C为0.5左右,但实际生化培菌过程中由于肼类毒性物质的存在,细菌在较短时间内很快失去活性。在实验过程中采用催化氧化处理工艺作为废水生化预处理工艺,分解肼类物质。实验证明,催化氧化后废水可生化性较好,采用水解酸化/好氧处理工艺。经过在兼氧条件下,经过水解反应后的溶解性CODcr比例将会大幅度增加,有利于微生物对基质的摄取,为后续生物处理创造更有利的条件[2,3]。小试实验及工程实践结果表明:催化氧化预处理/生化水解酸化/好氧生化氧化工艺对处理催化剂废水具有较好的处理效果。

3 工艺流程及主要构筑物

3.1 工艺流程

催化剂废水及污泥处理工艺流程见图1。

3.2 主要处理构筑物

主体设备及构筑物见表3。

3.2.1 催化氧化池

催化氧化池是本处理系统的核心部分。进水量为10 m3/d,催化池的有效容积为9.42 m3。Pt 废水、Pd 废水和Rh废水均含水合肼且氨氮高,盐分高,因此加入一定量的催化剂, 三股废水经催化氧化池去除水合肼和部分氨氮。除去废水中的抑制物,为后续生化处理创造良好的生存环境。

3.2.2 调节池

废水主要是在工作时间产生的,并且每天的产生的废水水质变化很大,而处理系统按24h运行,设置调节池可保证后续处理系统高效、稳定地运行。

3.2.3 水解酸化池

水解酸化池处理工艺的机理是在缺氧工况下生长繁殖大量的水解细菌和产酸菌,将水中的部分固形物水解为溶解性物质。同时使污染物的C-C打开,一端加入H+,一端加入OH-,可以将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链,提高和改善废水的可生化性。水中SS高时,水解菌通过胞外粘膜将其捕捉,用外酶水解成分子断片再进入胞内代谢,不完全的代谢可以使SS成为溶解性有机物。因此,提高后续生物处理工艺的生化速率、缩短生化反应时间、减少能耗和运行费用[4]。

3.2.4 好氧氧化池

好氧氧化池是本工程有机质分解效率最高的处理单元。污泥负荷为0.4 kg/(kg·d),容积负荷为0.9 kg COD/(m3·d)。由于催化剂废水水质的含有的污染物复杂,通过前期的废水处理,去除了有毒有害物质,降低了部分的有机物和氨氮,使得废水中的难溶解物质变成易溶解物质,长链变短链物质,更易于被微生物分解和吸收。由于废水中缺少磷营养元素,向池中投入定量磷酸二氢钾补充生物链营养,保证微生物的正常代谢和活性,每天曝气至少要曝气16h,以使需氧量充足,生物链增长、脱落[5,6]。

4 运行结果分析

4.1 运行结果

经过将近4月的系统调试,系统运行正常。经多次采样测定,均能稳定运行。本工艺出水水质较好,系统耐冲击负荷强,处理效果稳定(表4)。

4.2 工程经济技术指标

配套人员为1人,含药剂费,电费吨水处理成本为7.9元/t。

5 结语

采用催化氧化作为催化剂废水中的肼类毒性物质作为生化处理的预处理是有效的;后续水解酸化/好氧生化氧化工艺处理废水,可大幅度降低废水中CODCr,氨氮可满足上海市纳管标准-《污水排入城镇下水道水质标准》(DB31/425-2009)要求。催化氧化/水解酸化/好氧氧化工艺对处理催化剂废水具有较好的处理效果,值得在在类似行业中推广。

参考文献

[1]刘静秋,石桂馥,刘杰.废水中水合肼降解规律研究[J].环境污染与防治,1993,15(1):10～12.

[2]许吉现,胡卜元,武斌,等.混凝沉淀/水解酸化/SBR工艺处理乳品废水[J].中国给水排水,2007,23(6):71～74.

[3]曾建新,谢文蔚,纪逸之.预处理+水解+SBR工艺处理药剂废水[J].化学工业与工程技术,2009,30(3):51～53.

[4]Frandsen J B W,Kill H.Optinisation of a wet FGD pilot plan using fine limestone and organic acids[J].Chem Eng Sci.,2001,51(10):3275～3287.

[5]龚贵生.酸化水解+接触氧化法处理造纸废水工程实践[J].赤峰学院学报:自然科学版,2009,23(11):140～141.

分子氧氧化 第3篇

焦化废水处理方法常见的有物理法、化学法和生化法。一般而言, 采用以上单一的处理方法往往难以达到理想的效果[3]。已有的研究表明, 二氧化氯催化氧化法对焦化废水的处理效果很好[4], 而且成本低, 低剂量的二氧化氯催化氧化反应能降低有机物的水溶性, 有助于混凝并且降低了后续生化处理负荷、稳定后续生化处理效果[5,6]。因此, 本试验采用低剂量二氧化氯催化氧化-混凝-好氧曝气对焦化废水的处理效果进行探讨。

1 试验内容

1.1 水样来源

水样来源于石家庄焦化厂焦化废水, 其水质成分见表1。

1.2 仪器与材料

1.2.1 氧化剂的配制

实验研究中采用亚氯酸盐法制备氧化剂ClO2:

5NaClO2+4HCl→4ClO2+5NaCl+2H2O

反应中所得氧化剂为1.76% ClO2溶液。

1.2.2 试验药品及设备

PAM;1+1硫酸溶液;30% NaOH溶液;PHS—25 型酸度计;BP 310 S电子天平;精密电动搅拌器;恒温水浴;曝气装置 (采用小型气泵连接乳胶管, 末端加曝气砂头通过螺旋夹控制气量大小, 对好氧反应器进行曝气) 。

1.3 试验流程

试验流程如图1所示。计量泵把焦化废水和亚氯酸盐法制得的1.76%的二氧化氯溶液从二氧化氯催化氧化塔底部同时打入, 在二氧化氯催化氧化塔停留一定时间后由塔顶部溢流管溢流出来, 取样测定COD值;溢流进入混凝池, 调节溶液pH值, 并加入一定量的混凝剂和助絮凝剂聚丙烯酰胺 (PAM) , 用电动搅拌器搅拌几分钟, 然后静置取上层液体测COD值;用计量泵把上层液体打入好氧生化池, 并配一定量的清水及生化反应的回流水, 用自购小型气泵曝气, 并定期补加一些好氧生物所需营养物质, 定期取水样测COD值。COD 的测定采用重铬酸钾法。

2 实验结果及讨论

2.1 二氧化氯催化氧化段

经文献调研及初步摸索实验, 在二氧化氯催化氧化阶段溶液pH在2～3之间氧化效果好。根据二氧化氯催化氧化机理, pH值过低, H+浓度较高, 本试验自制催化剂不能被顺利活化, 催化反应受阻;而pH过高ClO2无效分解, 还会使催化剂中的金属离子沉淀, 失去其催化作用, 因此本试验废水溶液调节pH=3。反应时间和温度根据焦化厂现场决定, 因此本实验在常压的情况下, 投加一定量的实验室自制催化剂, 在废水一定量的情况下, 逐步增加ClO2药剂量, 确定ClO2的最佳投加量。

从图2中可以看出ClO2的投加量对COD去除率有一定影响, COD值随ClO2的投加量的增加呈下降的趋势, 当ClO2的投加量大于176 mg·L-1时, COD值变化趋缓, 考虑到经济因素选定ClO2投加量为176 mg·L-1, 此时COD值为3200 mg·L-1。

2.2 混凝段

在前工段出水的基础上加入定量混凝剂及适量助絮凝剂聚丙烯酰胺 (PAM) , 并调节液体pH≈5～6, 静置一段时间后取上层液体测定COD值。

从图3中可以看出PAM加入量对COD去除率有一定影响, PAM作为一种助絮凝剂对絮凝时间和絮凝效果都有很大的作用, PAM投加量过少, 混凝速度缓慢, 混凝物不实;但是PAM投加量不能过多, 过多会增加用碱量, 使液体色度加深, 经济上很不合算, 而且投加过多的PAM并不会使COD值明显降低, 所以PAM最佳投加量为100 mg·L-1, 此时COD值为1270 mg·L-1。

2.3 好氧曝气段

2.3.1 污泥的驯化

污泥的驯化采用厌氧酸化污泥的驯化方法, 驯化过程主要为:在所需驯化的污泥中加入焦化废水, 每天排出一定量的酸化出水, 并进入相同量的工业废水, 如此循环, 使厌氧酸化污泥的在适宜的条件下逐渐形成。

2.3.2 生化处理方法及结果

在有效容积为6 L容器内模拟生化池, 最佳水温20～40 ℃, pH 5～6。用自购小型气泵对模拟生化池进行连续曝气, 运行一段时间后停止曝气, 静置10 min, 使悬浮的微生物沉降到生化池底部, 取样上层液体测定COD值。根据测定结果, 如果COD值在150 mg·L-1内, 排出上层液体, 并用计量泵补加前工段混凝池的焦化废水, 以及加入一定量的清水和生化池的外排液的混合液, 适量加入一些微生物所需的营养物质;如果COD值达不到150 mg·L-1, 打开气泵继续好氧曝气, 由此考察生化反应时间对COD值的影响, 结果见图4。

从图4中可以看出, 好氧曝气48 h后COD值基本稳定在120 mg·L-1, 达到了GB 13456-92《钢铁工业水污染物排放标准》中规定COD值在150 mg·L-1以下的二级排放要求。

3 结论

(1) 二氧化氯催化氧化阶段, 控制溶液pH=3, 经过多次平行实验, 得出以下结论:ClO2投加量为176 mg·L-1, 焦化废水COD值从5000 mg·L-1降至3000 mg·L-1左右;混凝阶段调节废水溶液pH在5～6之间, PAM投加量为100 mg·L-1, COD降至1270 mg·L-1;好氧曝气阶段运行时间控制在48 h, 最终出水COD值为120 mg·L-1。

(2) 通过对该厂提供的废水进行中试实验可以说明, 二氧化氯催化氧化—混凝—好氧曝气工艺是有效的, 但是二氧化氯催化氧化段催化剂流失速度比较快, COD去除率不够稳定, 运行一段时间后需要重新填装新的催化剂;好氧生化段活性污泥长时间不流动、不更换, 出现老化现象, 对于工业化处理污水循环工艺中将不会存在活性污泥老化问题。

参考文献

[1]何晨新, 赵玉新.焦化废水处理技术探讨[J].北方环境, 2004, 29 (2) :51-53.

[2]周红星, 李存国.生化法处理焦化含酚废水的实验研究[J].中国陶瓷, 2008, 44 (2) :29-31.

[3]樊丽华, 梁英华, 陈学青.焦化废水治理技术进展[J].环境科学与技术, 2002, 25 (6) :40-42.

[4]林仁漳, 陈玉成, 魏世强.高浓度难降解有机废水的催化氧化技术[J].环境污染治理技术与设备, 2002, 3 (5) :49-53.

[5]何苗, 张晓健, 瞿福平, 等.焦化废水中芳香族有机物及杂环化合物在活性污泥法处理中的去除特性[J].中国给水排水, 1997, 13 (1) :14-17.

重度急性一氧化碳中毒及其氧疗 第4篇

关键词：一氧化碳中毒,重度,高压氧舱,促醒,迟发脑病

CO是碳化合物燃烧不完全所产生的气体, 无色、无味、无刺激性。CO中毒时, 因支配人体运动的大脑皮质最先受到麻痹, 使人无法进行有目的的活动, 中毒者不能进行有效的自救, 常遗留后遗症甚至死亡。现将我院2006年1月-2008年12月收治的40例重度急性CO中毒患者的多脏器损伤及其HBO治疗进行探讨。

1 资料和方法

1.1 一般资料

病例为2006年1月-2008年12月共收治185例中的40例重度急性CO中毒患者, 男25例, 女15例 (其中孕妇3例) , 平均50岁, 均符合急性中毒诊断标准。主要依据有高浓度CO接触, 同居室发病, 突发深昏迷, 参考碳氧血红蛋白 (COHb) 定性阳性, 部分病例COHb浓度>50%, 排除脑血管病、代谢性昏迷等。

1.2 体检项目

患者入院后立即体检, 常规化验, 心电图, 心肌酶谱, 肝肾功能, 动脉血气分析, 脑电图, 头颅CT检查。

1.3 治疗措施

(1) 氧治疗:患者入院即接受高浓度NBO等待入高压氧舱进行HBO治疗, 当临床症状消失、COHb 转阴性、 COHb浓度<10%时, 停止NBO给氧, 继续HBO治疗至出院。有迟发脑病者坚持HBO治疗至意识状态、精神症状有改善或无变化。 (2) 对症治疗:促进脑、心肌细胞代谢, 如胞二磷胆碱、脑活素、盐酸纳洛酮、醒脑静、辅酶A、肌苷、大剂量维生素C。防治脑水肿、肺水肿。

2 结果

本组病例各脏器受损表现及发生率见表1。脑、心、肝三脏同时受损27例, 占67.5%。脑、心、肝、肾四脏同时受损24例, 占60%。并发迟发脑病12例中, 三脏受损者4例, 四脏受损者8例;死胎2例, 占妊娠患者的66.7%, 均出现四脏受损。

经NBO和HBO 10～20次治疗, 28例完全恢复;12例发生迟发脑病者继续HBO治疗至30次, 9例症状有改善。

3 讨论

急性重度CO中毒导致多脏器功能受损, 本组病例重要生命器官三个或四个同时受损发生率超过半数以上。资料显示受累脏器越多, 越易并发迟发脑病、死胎。COHb血症是急性重度CO中毒导致多脏器功能受损的根本原因, COHb使CO2Hb的氧排挤出去, 使组织氧解离困难, 使肌红蛋白失去储氧能力, 缺氧致使周身器官和组织受损。本组10例检测COHb浓度为50%～75%, 均有脑心肝肾受损, 7例发生迟发脑病, 其中2例死胎, 1例死亡。本组3例中毒孕妇, 1例治愈, 2例好转, 但发生死胎。因妊娠时内生的CO可增加50%～100%, 其形成COHb的半衰期比外源性CO形成者长一倍, CO经胎盘弥散, 或与载体结合进入胎儿体内, 正常胎血COHb浓度比母血高10%～15%, 这样胎儿对CO更敏感, 孕妇发生CO中毒时, 造成胎儿先死亡。

NBO和HBO是急性CO中毒纠正低氧血症的特效治疗, 本组病例均经HBO治疗10～30舱次, 部分病例在HBO治疗期间发生迟发脑病, 坚持至30舱次, 多数病例获改善。从本组有限病例观察, 高压氧治疗能快速促进急性中毒深昏迷者的苏醒, 有效地防治迟发脑病。笔者认为对急性中毒昏迷者应立即进行HBO治疗, 并发迟发脑病者应坚持HBO治疗30～60舱次。

参考文献

[1]沈洪.急诊医学 (M) .北京:人民卫生出版社, 2008.90-91.

[2]陆再英, 钟南山.内科学 (M) .第7版.北京:人民卫生出版社, 2008.935-938.

[3]陈灏珠.实用内科学 (M) .第11版.北京:人民卫生出版社, 2001.767-768.

[4]罗光辉.急性一氧化碳中毒迟发性脑病防治分析 (J) .中国医药导报, 2009, 8 (6) :24.

分子氧氧化 第5篇

钇稳定氧化锆铂(Pt/YSZ)电极体系是影响氧化锆氧传感器氧敏感特性和响应速率的关键因素。国产氧化锆氧传感器的使用寿命短主要是由于电极易中毒和脱落[1]。电极烧制温度、烧制时间、升/降温速率对电极的微观结构、催化性能、附着性及电化学性能有很大影响[2,3,4,5]。现有烧制工艺制备的Pt/YSZ电极附着性能差,使氧化锆氧传感器的使用寿命大幅降低。为了在保证电极催化活性的前提下解决电极易脱落问题,延长其使用寿命,本工作采用氯铂酸分解法制备Pt/YSZ电极,最后一次烧制时采用高温对电极进行活化,以消除电极层与氧化锆管界面的应力。借助交流阻抗谱、扫描电镜、超声波破坏及传感器响应性能测试探讨了高温活化时间对Pt/YSZ电极氧化锆氧传感器性能的影响。

1 试验

1.1 Pt YSZ电极制备

将氧化锆(Y2O3)0.08(ZrO2)092粉末于150 MPa下在LDJ200/1000-300YS冷等静压机上冷等静压成型YSZ(钇稳定氧化锆)管素坯,时间15 min,经1 450℃高温烧制成Φ11.68 mm (外径)×61.12 mm(长)×1.15 mm(壁厚)的YSZ陶瓷管。依次用乙醇、丙酮和蒸馏水对YSZ管进行清洗。

采用氯铂酸分解法制备Pt/YSZ电极:对YSZ管内外壁对称刷涂氯铂酸:羟丙基甲基纤维素(粘结剂):乙醇(质量比)=1:1:8的混合溶液,在KSS-1 400℃高温节能电炉中150℃烘干,500℃烧制5.0 h,800℃烧制1.0 h,重复6～8遍,电极层厚约0.5μm。当内外电极电阻均小于1.0Ω后,将电极在1 050℃下活化0.5,1.0,1.5,2.0,3.0 h。

1.2 Pt/YSZ电极性能测试

(1)形貌采用JSE-5900LV扫描电镜(SEM)观察Pt/YSZ电极的微观形貌。

(2)电化学性能采用CHI660D电化学工作站测试,以Pt/YSZ电极管内部(即待测气体端)为工作电极,外部(即参比气体空气端)为参比电极和对电极,于650℃空气中稳定1.0 h后测试交流阻抗(EIS)谱,开路电位为0V,扫描频率范围为1×(10-2～105) Hz。

(3)附着性采用TM-1002超声仪器在59 kHz下对不同活化时间制得的Pt/YSZ电极超声冲击破坏15min,观察电极脱落情况,评价电极附着性能。

(4)响应性能传感器响应时间特性是其综合定量评价标准。氧化锆氧传感器结构见图1,当内外两侧的氧气浓度或压强存在位差时,参比气一侧的氧分子在参比电极(阴极)上获得电子发生电离,以氧离子的形式渗入固体电解质,继续向工作气一侧迁移,然后在工作电极(阳极)上失去电子,并生成氧分子。这一过程能迅速地达到电化学平衡,从而在两电极间产生电动势E。

Pt/YSZ电极在氧化锆氧传感器中以空气作参比气体构成氧浓差电池:

电动势E符合Nernst公式:

将Pt/YSZ电极装入传感器,650℃下通入标准[(92.95%(体积分数)N2+7.05%O2混合,下同],测量响应时间(达到90%理论电位的时间),评价电极的催化性能。

(5)耐老化性能将1 050℃活化1.0 h的电极装入氧化锆氧传感器探头并投入现场,650℃下分别工作3,6,9,12个月,通入标准气0.5 s后,测其电位评价电极的使用寿命。

2 结果与讨论

2.1 Pt/YSZ电极的形貌

Pt/YSZ电极内外表面在相同条件下烧制而成,其微观结构相似。图2为不同活化时间Pt/YSZ电极外表面的SEM形貌。

由图2可以看出:活化时间为1.0 h时,晶粒多,孔径大,孔隙率高,Pt/空气/YSZ三相界面最长;活化时间小于1.0 h时,电极晶粒生长不完全,晶粒少且分布不规则,孔径小,三相界面短;活化时间大于1.0 h时,孔径增大,孔隙率减少,甚至出现晶粒熔融现象,三相界面大幅减短。

2.2 Pt/YSZ电极的电化学性能

图3为不同活化时间Pt/YSZ电极在空气中的EIS谱。采用Zsimp Win阻抗谱拟合软件拟合出固体电解质材料电阻Rs及电极界面电阻Rct,拟合结果见图4。由图3,4可以看出:在650℃下,不同活化时间Pt/YSZ电极的Rs变化不大,这是由于Rs与具体的固体电解质材料有关,各电极采用的同种固体电解质材料,且在1 450℃下烧结后,固体电解质晶粒生长完全,晶体结构稳定;Rct随活化时间变化明显,当活化时间为1.0 h时,Rct最小,这可以从SEM形貌得以解释,在活化时间为1.0 h时,Pt/YSZ电极的Pt/空气/YSZ三相界面最长,电极反应活性区(Pt/空气/YSZ三相界面)最大,Rct最小,当活化时间小于或大于1.0 h时,Pt/YSZ电极的Pt/空气/YSZ三相界面短,电极反应活性区小,Rct大。

2.3 Pt/YSZ电极的附着性能

表1为不同活化时间Pt/YSZ电极经超声冲击破坏后的脱落情况。由表1可知:活化时间小于1.0 h,电极脱落显著;活化时间为1.0 h时,电极脱落情况趋于稳定,随后的脱落损失变化不大。由于Pt/YSZ电极在烧制过程中,Pt膜层的内部结构包含各种的晶格缺陷、变形和应力,当Pt/YSZ电极在高温下活化一段时间后,Pt膜层和YSZ基体间的各种应力得到调整,晶格发生改变,排列规则,附着性强;高温活化适当时间,可以得到好的网状电极结构,Pt/空气/YSZ三相界面较长;活化时间太短,不足以消除应力和晶格缺陷;活化时间太长,增加了Pt膜层的成核密度,大大缩短了Pt/空气/YSZ三相界面长度,降低了Pt/YSZ电极的附着性能。

2.4 传感器的响应性能

表2为装入不同活化时间Pt/YSZ电极的氧化锆氧传感器的响应时间。由表2可知,氧化锆氧传感器的响应时间随电极活化时间的增加先减小后增加,活化1.0 h的响应最快,这可用Pt/YSZ电极界面反应电阻和SEM形貌解释,此时Pt/YSZ电极总电阻最小,Pt/空气/YSZ三相界面最长,所以电极响应最快。

2.5 Pt/YSZ电极的耐老化性能

将未活化和活化1.0 h的电极装入氧化锆氧传感器投入现场,650℃下工作3～12月,测试通入标准气0.5s后的响应电位,结果见表3。理论响应电势为24.05 mV。由表3可知,未活化电极传感器使用9个月不到就失效了,而活化的使用1年后仍具有较好的催化活性,使用寿命较未活化的明显提高。

3 结论

(1) Pt/YSZ电极高温活化时间对其性能有显著影响,当活化温度相同(1 050℃)时,随着活化时间的增加,电极总阻抗(Rs+Rct)和响应时间均先减小后增大,活化时间为1.0 h时,电极总阻抗最小,响应最快,响应时间为0.5 s,电极活性最高。

(2)Pt膜层在基体YSZ上的附着性能随着活化时间的增强而增加,当活化时间大于或等于1.0 h时,电极的使用寿命得到延长。

摘要：为解决钇稳定氧化锆铂(Pt/YSZ)电极易脱落的问题,采用氯铂酸分解法制备了Pt/YSZ电极,并在烧制过程中对其进行高温活化。采用交流阻抗谱、扫描电镜和超声波冲击研究了Pt/YSZ电极烧制工艺中活化时间对电极性能的影响。将Pt/YSZ电极装入氧化锆氧传感器,测试其响应时间。结果表明:随着活化时间的增加,Pt/YSZ电极的固体电解质电阻不变、电极界面电阻和氧化锆氧传感器响应时间均先减小后增大,电极层附着性增强,传感器寿命得以延长;1 050℃活化最佳时间为1.0 h,此时,Pt/YSZ电极的界面电阻最小,活性最高,附着性良好,氧化锆氧传感器反应最快。

关键词：Pt/YSZ电极,氧化锆氧传感器,活化时间,交流阻抗谱,响应时间,附着性

参考文献

[1]耿卫芹,钱晓良,孙尧卿,等.汽车氧传感器的失效与预防[J].传感器技术,2002,21(10):8~10.

[2]王光伟,李和平,徐丽萍,等.Pt/YSZ电极烧制工艺研究[J].功能材料,2008,39(12):1997~2003.

[3]王光伟,李和平,徐丽萍,等.Pt/YSZ电极烧制温度对其性能的影响[J].北京科技大学学报,2010,32(1):67~72.

[4]王光伟,李和平,徐丽萍,等.高温烧制时间对Pt/YSZ电极性能影响[J].中南大学学报(自然科学版),2010,41(6):2 115~2 120.

分子氧氧化 第6篇

关键词：医院废水,好氧生物接触氧化,斜管沉淀,消毒

医院污水的主要来源是医院的诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X片照相室和手术室等排放的污水。医院污水中含有一些特殊的污染物，如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂，以及大量病原性微生物、寄生虫卵及各种病毒，如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌和痢疾菌等。此外，在设有同位素诊疗室的医院污水中还含镭226，金198，碘131等放射性物质[1]。与工业废水和生活污水相比，它具有水量小、成分复杂、污染力强、危害性大的特点。如果含有病原微生物的医院污水不经过消毒处理，直接排放进入城市下水管道或环境水体，往往会造成水体的污染，引发各种疾病，尤其是传染病，严重危害人们的身体健康。当前医院污水处理的现状来看，我国医院污水大面积的无害化处理势在必行，针对医院污水安全、高效的处理工艺技术研发更是刻不容缓[2]。

1 工程概况及工艺选择

哈尔滨市某医院污水为中等浓度的污水，水质与一般生活污水类似。综合分析了水质指标后，对比各项有机物指标，可见此类污水的可生化性较好，应用好氧生物接触氧化+斜管沉淀+消毒处理工艺可使处理后的污水达到国家排放标准的要求。

2 设计水质水量及工艺流程

根据医院提供的资料，依据设计要求确定设计水量为1500m3/d。污水处理站24h连续运行，设计水量：Q=62.5m3/h。

哈尔滨市某医院污水处理后排入市政排水管道，最终进入城市污水处理厂。出水水质指标达到GB/T18466-2005《医疗机构水污染物排放标准》，4.1.2条款中“排入终端已建有正常二级污水处理厂的下水道的污水”的排放标准。原水水质及排放标准如下：COD≤400mg/L, BOD≤250mg/L, SS≤200，大肠杆菌(个)≤1.7×104。COD≤250mg/L, BOD≤100mg/L, SS≤60，大肠杆菌(个)≤5000。

污水自流进入格栅池。经过机械格栅后，塑料制品等大颗粒悬浮的无机物质得以去除。格栅池出水自流进入曝气调节池。池内设置穿孔曝气管，由罗茨鼓风机向池内曝气，使污水得以搅拌、混合，防止污染物沉积。在曝气调节池内污水水质水量得以调节。曝气调节池出水经潜水排污泵提升进入接触氧化池。

接触氧化池内的活性微生物浓度较高，其浓度比普通活性污泥法的污泥浓度要高2～4倍。因此接触氧化池的容积负荷及处理效率均较高。同时，在运行中不会产生污泥膨胀现象。接触氧化池内装填易于挂膜、比表面积较大的改性生物填料，用以增加活性微生物量。接触氧化池所需空气由罗茨风机提供。池内均匀布置高效旋转释放器。在适宜的环境下大量繁殖的微生物消耗掉污水中的有机污染物质，使水质得到净化。接触氧化池出水自流进入沉淀池。

污水在沉淀池内进行泥水分离。本工艺采用斜管沉淀池，它具有去除率高、停留时间短、占地面积小等优点。沉淀池内设置菱形斜管。池底设置集泥斗，斗内设置穿孔排泥管道。根据运行需要，沉淀池内污泥自流排入污泥浓缩池。该污泥一部分通过污泥回流泵回流到接触氧化池，用于补充活性微生物量;其余剩余污泥经过漂白粉消毒后利用压滤机压滤脱水外运。斜管沉淀池出水自流进入接触消毒池。向进入接触消毒池的污水中投加二氧化氯。投药后污水在接触消毒池内进行充分的混合消毒处理后达到《医疗机构水污染物排放标准》中的预排放标准，再通过提升泵提升排入市政排水管网。

3 主要处理构筑物和设备

格栅池为地下钢筋混凝土结构。格栅池尺寸:L×B×H=3.425m×1.8m×3.40m, 栅前水深1.0m, 栅后水深0.90m。回转式机械格栅:e=15mm, B=800mm, H=4.40m, N=1.1KW。

曝气调节池为地下钢筋混凝土结构。曝气调节池有效容积V=250.0m3。污水在池内停留时间为4.0h。曝气调节池尺寸：L×B×H=8.2m×5.6m×7.95m, 有效水深为5.45m。曝气调节池所需空气量：Q=0.92m3/min，由罗茨风机提供。自动耦合潜水排污泵选用2台(一用一备)。

接触氧化池为地下钢筋混凝土结构，分四格。单格尺寸为L×B×H=4.7m×2.65m×6.0m，有效水深5.5m。池内装填高3.5m的改性生物填料。污水在池内有效接触时间2.8h。污水在池内水力停留时间4.38小时。接触氧化池内设置高效曝气系统，其中曝气头采用高效旋转释放器。接触氧化池所需空气量为9.4m3/min。接触氧化池所需空气由罗茨鼓风机供给。

斜管沉淀池为地下钢筋混凝土结构，分两格。沉淀池前端设宽0.7m的配水区。池内装填菱形斜管，池底设集泥斗，斗内设置穿孔排泥管。单格尺寸：L×B×H=5.7m×2.65m×4.5m，有效水深为4.2m。

接触消毒池为地下钢筋混凝土结构。池内设置导流墙。接触消毒池尺寸：L×B×H=4.7m×3.0m×3.3m，有效水深为2.85m。污水在池内的接触时间为38.6min。全自动二氧化氯发生器：有效氯产量Q=1500g/h，选用两台，一用一备。

本工程污水处理中产生的污泥来自斜管沉淀池。污泥产量约为210.0kg/d(干泥)，湿污泥约为10.5m3/d。污泥浓缩池为地下钢筋混凝土结构，分两格。单格尺寸：L×B×H=1.9m×1.075m×3.3m，有效水深2.85m，有效容积为5.8m3。污泥回流泵选用1台。

滚筒带式浓缩脱水一体机

本工程采用滚筒带式浓缩脱水一体机：带宽500mm，处理能力4.0m3/h。处理后泥饼含水率为75%～80%。污泥供料泵1台。空气压缩机：1台。滤布清洗泵：1台。溶药加药系统：含投药泵、搅拌机：1套。

设计一套废气处理系统对地下污水处理站及污泥脱水间产生的废气进行消毒和除臭处理。高效空气灭菌器：Q=500m3/h, 1台。离心风机1台。高级氧化除味塔：准=1000mm, H=1800mm, 1座。

4 经济分析

哈尔滨市某医院污水处理系统日处理水量1500m3。动力费：每日总用电量为904.41KWh。电费0.90元/千瓦时，904.41×0.90×360/10000=29.3万元/年。工资福利费：每人每年工资福利费1.2万元，共3人，1.2×3=3.6万元/年。药剂费：聚丙烯酰胺(PAM) 25.00元/千克，费用0.72万元/年;消毒药剂(包括二氧化氯消毒药剂和漂白粉消毒药剂)费用6.3万元/年，总药剂费为7.02万元/年。

结语

用好氧生物接触氧化+斜管沉淀+消毒处理工艺处理方案简便易行, 投资成本低, 运行可靠, 维修简单, 维护费用低廉, 无需引进昂贵的国外设备, 在国内处理医院废水应用中有一定的应用前景。

参考文献

[1]郑江萍, 梁可平, 刘艳青.医院污水处理后的再生综合利用研究进展[J].华夏医学, 2002 (3) .

分子氧氧化 第7篇

污水的进水水质、水量及排放标准

该公司每日最大排放的污水量为100 m3/d, 在设计中选取的水量为120 m3/d。经过处理工艺后的排放水质执行《辽宁省地方标准污水综合排放标准 (DB21/1627—2008) 》排入污水处理厂的排放标准的要求。该公司设计进水水质和排放标准见表1。

污水处理工艺

工艺流程

污水处理工艺流程见图1。

主要构筑物设计

格栅池:钢筋砼结构, 地下式, 1个, 定期清除栅渣。尺寸为1.2m X0.5m X0.8m, 栅间距为8mm。通过自流进入调节池。

调节池:钢筋砼结构, 地下式, 1个。尺寸为4.5m X3m X5m。通过2台CP-5 0.75-50潜水泵 (1用1备) 提升到厌氧水解池底。

厌氧水解池:钢筋砼结构, 地下式, 1个。尺寸为3m X3m X5m。有效水深4.5m, 有效容积40.5m3, 水力停留时间8.1h, 弹性填料体积为40 m3。

生物接触氧化池:钢筋砼结构, 地下式, 1个。尺寸为7.5m X3m X5m。有效水深4.5m, 有效容积100m3, 水力停留时间20h, 弹性填料体积为110 m3。两台鼓风机HC-60S (1用1备) 。气水比20:1。

沉淀池:钢筋砼结构, 地下式, 1个。尺寸为2.5m X2.5m X5m。内设一个泥斗, 泥斗倾角60°, 水力停留时间4.5h。在泥斗设1台潜水污泥泵CP-50.75-50, 定期回流沉淀污泥至厌氧水解池。

污水处理工艺运行效果

该污水处理工艺从2014年6月份正式运行, 检测结果见表2。排放水CDOcr最高达到92.3mg/L, 最低值10.9 mg/L, 平均值为45.2 mg/L, 没有排放出水COD招标情况, 剩余检测指标都达到环保标准的要求。

主要经济技术指标

占地面积。污水处理站由室外地下构筑物和一个轻钢彩板房体构成。室外占地面积为55m2, 房体为单层15m2, 房体有效高度2.4m。

污水处理工艺操作人员编制。全职工作人员1名, 白天工作时间8h。

工程投资造价和运行费用。污水处理站总投资约60万元, 和一般有污泥处理的污水处理站比较起来节省了20%的投资。运行费用包括电费, 维修费, 总运行费用不包括折旧费, 共计0.36元/m3。

环境效益。项目实施后, 企业CODcr年排放量减少约2.4t, 企业运行近一年, 污泥没有排放, 减少了生化污水处理产生的二次污染。

结论

本工艺侧重于废水除COD, 氨氮, SS。主要包括以下二个过程:

厌氧水解。厌氧水解池是利用填料上的微生物系统对污水中的污染物质进行降解处理的一种环保技术, 它使污水中大分子和难降解的有机物被微生物系统断链而为细胞外酶分解为小分子有机酸, 悬浮和胶体状的有机物水解成可溶性物质, 从而破坏有机分子的基团, 提高了污水的可生化性, 后续进行好氧生物处理的难度降低, 在厌氧水解池内反硝化菌以原污水中的有机物作为碳源, 将硝态氮还原为气态氮, 使氨氮得以去除。

生物接触氧化。生物接触氧化池处理选用弹性填料, 有效地富集了好氧微生物, 提高了混合液污泥浓度, 增大了池容负荷;其主要优点是耐冲击负荷, 产生的剩余污泥量少, 因为污泥大部分固定生长在填料上, 减少了污泥膨胀现象的产生。

工艺重点

设计上在生物接触氧化池采用了延时曝气工艺, 减少了污泥量的产生, 少量的污泥在沉淀池沉淀后回流至厌氧水解池, 又作为厌氧水解池的碳源被分解, 从而达到一个处理系统污泥减量和良性循环, 工艺中节省了污泥浓缩及压榨外运等的相关的建设投入。运转费用及人工费用。

该处理工艺采用了全自动控制, 选用西门子PLC器件, 由PLC和现场的处理设备、浮球水位、自动化仪表相连, 进行数据交换, 数据处理, 数据管理。操作柜采用手动和自动两种模式, 操作简便、快捷, 诊断故障方便, 维护和修改PLC程序容易, 保证了工艺运行的稳定。

该工艺抗冲击负荷能力强, 在污泥处理方面可节省大量资金, 工程造价和运行费用低, 非常适合应用于小型生活污水的处理, 具有较大的推广价值。