泥區(qū)廢液催化臭氧氧化及其強化處理技術(shù)研究.pdf

1、泥區(qū)廢液產(chǎn)生于污水處理廠污泥濃縮、消化、脫水工序,產(chǎn)生量約占污水處理量的1～3％,目前普遍采用的處理方法是將泥區(qū)廢液回流至污水處理系統(tǒng)與污水合并處理。由于泥區(qū)廢液中污染物成分相當(dāng)復(fù)雜,氮磷及有機污染負荷高于生活污水?dāng)?shù)十倍之多,其中大多有機物為腐殖質(zhì)等難生物降解物質(zhì)和生物代謝殘余物,再次生化處理的難度加大,回流有可能導(dǎo)致難降解污染物和部分氮磷穿透污水處理系統(tǒng),增加污水處理系統(tǒng)出水的水質(zhì)復(fù)雜性,不利于污水健康和安全回用。
　　 本文

2、采用實驗優(yōu)化的復(fù)配臭氧催化劑對泥區(qū)廢液進行多相臭氧催化預(yù)氧化處理,并考察了泥區(qū)廢液經(jīng)氧化預(yù)處理后回流對污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)的改善狀況,旨在為泥區(qū)廢液污染控制提供理論與技術(shù)參考。主要研究結(jié)論如下:
　　 通過實驗篩選了二氧化鈦(TiO2)溶膠制備方法和活性炭(AC)負載TiO2條件,優(yōu)化了TiO2/AC與鐵屑復(fù)混催化劑的配比,確定了臭氧催化氧化的工藝參數(shù),并對富里酸和壬基酚聚氧乙烯醚的催化臭氧化反應(yīng)機理進行了探討。采用實驗室模擬實

3、驗,考察了復(fù)雜背景下富里酸和壬基酚聚氧乙烯醚的催化臭氧化機制。結(jié)果表明,活性炭負載二氧化鈦的最佳負載條件為:活性炭形狀為果殼破碎炭,負載二氧化鈦溶膠膜后的燒結(jié)溫度為500□,溶膠制備方法為浸漬法,燒結(jié)時間為2小時;正交試驗確定鐵屑和負載TiO2活性炭的混合比例為5∶5;臭氧催化工藝參數(shù)為臭氧化氣體流量為1.0L/min(臭氧濃度2.0mg/L),反應(yīng)時間為20min。復(fù)配臭氧催化劑能提高富里酸和壬基酚聚氧乙烯醚催化臭氧化去除率20％以上

4、;氧化途徑主要是催化劑引發(fā)臭氧分解的鏈反應(yīng)、產(chǎn)生羥基自由基氧化分解水質(zhì),鐵屑能夠強化羥基自由基的形成;富里酸和壬基酚聚氧乙烯醚的臭氧氧化反應(yīng)為擬一級反應(yīng)動力學(xué)過程;壬基酚聚氧乙烯醚催化臭氧氧化反應(yīng)歷程為主要表現(xiàn)為聚合度的同步降低,反應(yīng)結(jié)束時各種聚合度NPnEO仍符合泊松分布。
　　 利用序批式活性污泥反應(yīng)器處理系統(tǒng)(SBR),實驗室模擬泥區(qū)廢液臭氧預(yù)處理后回流污水處理系統(tǒng),對污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)的影響。結(jié)果表明:泥區(qū)廢液經(jīng)催化臭

5、氧化預(yù)處理后回流,能降低出水中的COD值和UV254值80％以上,其中UV254值降低的更為明顯;分子量大于10ku有機物在出水中所占百分比降低。上述結(jié)果表明泥區(qū)廢液經(jīng)臭氧催化預(yù)氧化處理后再回流,能改善有機物的可生化降解性,顯著降低出水有機物的芳香度,減少大分子有機物所占比例,降低腐殖質(zhì)類含量,對于出水進一步深度處理與利用具有積極的意義。
　　 本研究在復(fù)配臭氧催化劑制備技術(shù)、泥區(qū)廢液催化臭氧預(yù)氧化后回流對污水處理系統(tǒng)出水水質(zhì)的