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應(yīng)用：AOP實(shí)驗(yàn)裝置，用于消除廢水處理廠中的微污染物
閱讀：13 發(fā)布時(shí)間：2024-8-22
通過污水處理廠的廢水處理消除微污染物
在污水處理廠中未降解并進(jìn)入水體的人為微量物質(zhì)日益成為公眾、政治和媒體關(guān)注的焦點(diǎn)。一旦這些低濃度的物質(zhì)存在于水循環(huán)中，它們不僅會(huì)影響地表水，還會(huì)影響其他飲用水資源，例如地下水。
在傳統(tǒng)市政污水處理的廢水中檢測到各種微污染物，這在很大程度上可以歸因于藥品、護(hù)理產(chǎn)品、激素和表面活性劑的消費(fèi)量不斷增加。毒理學(xué)效果，例如內(nèi)分泌干擾激素對水生生物的效力，現(xiàn)已得到毋庸置疑的證明。
在歐盟，《水框架指令》規(guī)定了減少地表水中有害和毒理學(xué)上有問題的污染物污染的要求。
到目前為止，來自藥品、個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品和工業(yè)化學(xué)品的微污染物尚未被列入優(yōu)先物質(zhì)清單。
各委員會(huì)已經(jīng)在積極討論有關(guān)各自環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提案。
例如，止痛藥雙氯芬酸在所謂的“觀察名單"上，未來幾年可能受到100μg/l的限值。
特殊目的協(xié)會(huì)、城市和市政當(dāng)局——尤其是北萊茵-威斯特州——已經(jīng)著手解決這個(gè)問題，并且?guī)啄陙硪恢痹谑褂脟噎h(huán)境部的資助計(jì)劃進(jìn)行可行性研究和試點(diǎn)試驗(yàn)，以測試以下工藝技術(shù)：
臭氧
AOP（高級氧化工藝）
活性炭的使用
我們與瑞士Ozonia公司（工業(yè)臭氧技術(shù)的市場***）合作，為臭氧和AOP工廠技術(shù)提供研究、中試和工廠設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)有效的廢水處理。
我們目前的活動(dòng)重點(diǎn)是 20 英寸 AOP 容器的租賃運(yùn)營，該容器有一個(gè)設(shè)備齊全的中試工廠，用于可變臭氧化、紫外線照射和用于氧化廢水處理的過氧化氫劑量。
游泳池中酸容量測量的示意圖
該容器配備了 OZAT® 臭氧發(fā)生器和自給自足的氧氣供應(yīng)，可產(chǎn)生 50g/h 濃度高達(dá) 12wt% 的臭氧。
此外，該工廠還配備了 Aquaray® LPHO 紫外線系統(tǒng)，燈泡功率為 60 W。
這兩個(gè)系統(tǒng)與過氧化氫 （H2O2） 加藥系統(tǒng)和用于 pH 值調(diào)節(jié)的加藥系統(tǒng)相結(jié)合。
中試工廠提供了在不同的反應(yīng)器系統(tǒng)上測試五種不同的AOP工藝的可能性。所有重要工藝參數(shù)的操作和測量 - 溶解臭氧、
紫外線透射率、H2O2 濃度、氧化還原和 pH 值 - 都是自動(dòng)執(zhí)行的，并在工廠控制系統(tǒng)上清晰可見。
所有操作數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在工業(yè) PC 上，并可以傳輸?shù)綌?shù)據(jù)載體以進(jìn)行進(jìn)一步記錄。
COD值可以通過在各個(gè)采樣點(diǎn)的現(xiàn)有COD分析裝置不連續(xù)地確定。因此，在處理過程中可以連續(xù)監(jiān)測氧化過程的影響和水質(zhì)狀況。
在光化學(xué)反應(yīng)器中，含有臭氧和/或過氧化氫的水暴露在紫外線輻射下，產(chǎn)生高反應(yīng)性羥基自由基。
在化學(xué)反應(yīng)器中，可以通過各種加藥點(diǎn)將過氧化氫添加到含臭氧的水中，以確保羥基自由基的有效產(chǎn)率。
臭氧和羥基自由基是非常強(qiáng)的氧化劑，在水中具有高度反應(yīng)性，在消除低于分析檢測限的微量物質(zhì)方面非常有效。
兩個(gè)反應(yīng)器單元設(shè)計(jì)用于處理的水流速為 30 – 1200 l/h。
容器中可用的儲(chǔ)罐的供應(yīng)可以自動(dòng)調(diào)節(jié)。
根據(jù)流速和水在反應(yīng)器中的停留時(shí)間調(diào)整的臭氧劑量約為 0.5 至 1500 mg/l。過氧化氫的劑量可能在大約1-5000 mg/l之間，
紫外線照射劑量取決于紫外線透射和水的流速，在大約300-2000 J/m2之間。
因此，根據(jù)工藝條件，兩個(gè)反應(yīng)器中處理的接觸時(shí)間可以設(shè)置在大約 1 到 60 分鐘之間。
帶空調(diào)的 20 英寸容器配備了所有安全裝置，用于自動(dòng)操作和監(jiān)控過程條件。在操作員方面，只需要連接電源和要處理的水。
作為當(dāng)前研究項(xiàng)目的一部分，該容器由亞琛工業(yè)大學(xué)城市水管理研究所 ISA 在諾伊斯試點(diǎn)污水處理廠成功運(yùn)行了一年。
研究了廢水處理廠流出物中微污染物的降解情況，并清楚地表明，氧化過程非常適合消除藥物殘留物和工業(yè)化學(xué)品。
目前，該集裝箱廠正用于北威州另一家市政污水處理廠的污水臭氧化。在測試程序中，特別研究了不同臭氧劑量和接觸時(shí)間對微污染物降解動(dòng)力學(xué)的影響。