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D0I:10.13374/1.issnl00103.2007.11.007 第29卷第11期 北京科技大学学报 Vol.29 No.11 2007年11月 Journal of University of Science and Technology Beijing Nov.2007 用于电厂生活污水深度处理的不同臭氧化工艺 陈瑛宋存义)黄国忠) 张建祺)赵荣志) 1)北京科技大学土木与环境工程学院，北京1000832)美国马里兰州立大学巴尔的摩郡分校土木环境工程系，巴尔的摩，美国 3)安泰科技股份有限公司，北京100081 摘要以河北西柏坡电厂生活污水处理厂二级出水为原水，考察了不同臭氧化工艺对该厂二级出水中微量有机物的处理 效果·静态实验和动态实验的结果均表明，紫外线、活性炭协同催化臭氧化技术（即0UC技术）可显著提高二级出水中难降解 有机物的氧化降解，并可显著提高臭氧利用率。 关键词生活污水：有机污染物：臭氧化：电厂 分类号X703.1 火力发电厂是国民经济中的用水大户，循环冷 1实验设计 却水用量可占到电厂总用水量的80%以上，电厂产 主要设备：气一水逆流鼓泡式反应器，反应柱总 生的生活污水水质相对简单，具有有机物含量低、盐 高1200mm;臭氧发生器最大功率1.2kW:220V, 含量低等特点，经过适当处理完全可满足循环水水 30W石英紫外光源，长900mm,有效弧长760mm, 质要求，回用作循环冷却水可以大大减少新鲜水的 外罩950mm长的石英套管；颗粒活性炭粒径4mm, 采用量，实现水资源的循环利用，生活污水处理厂 活性炭层高150mm· 二级出水中含有常规生化处理无法去除的少量或微 实验用水：河北西柏坡电厂生活污水，主要由浴 量难降解有机污染物].这些有机污染物是微生 池、食堂、办公楼、单身宿舍等处排放，采用活性污 物的营养物质，当二级出水直接用于循环冷却水系 泥法处理，二沉池出水水质为C0Dc.=25.8mg· 统时，极易引起微生物粘泥结垢、垢下腐蚀和微生物 腐蚀等问题]，是生活污水回用于工业循环水时主 L-1,B0D=8.9mgL-1,pH=7.93,sS=17.6mg· L-1,总氮=59mgL1,UV254=0.164,经过滤预 要的安全隐患之一，这种情况在敞开式循环水系统 处理，去除对紫外吸光度有较大影响的悬浮固体， 中更为突出 处理要求：设计要求处理出水水质达到CODc 以臭氧化为主的各类高级氧化技术是近年来水 处理领域中的研究热点，以其处理效率好、二次污染 <20mgL-1,B0D<10mgL-1,pH=6~9,SS<10 少等优点而备受关注).臭氧具有极强的氧化 mgL-1,大肠杆菌数<3L-1.现有工艺为活性污泥 性，可在碳钢、不锈钢表面形成保护膜，对以钢材料 法，处理出水基本可以达到设计要求，但由于出水中 为主的循环水系统有一定缓蚀阻垢作用，但单独臭 含有仍未降解的有机物，运行时存在循环水中易发 氧化时臭氧利用率低的缺点限制了臭氧的广泛应 生微生物的二次滋生问题，本实验即针对该问题进 用，因此，提高对臭氧的利用率也就成了高级氧化 行研究 技术研究的热点[10 分析方法：选取CODc,和UV54两个水质指标， 本实验选择单独臭氧化(O3)、O3/C、03/UV、 在其他还原性物质干扰较小的条件下，CODC可反 O3/UV/C(OUC反应器)四种工艺对电厂生活污水 映水中有机物总量的变化，UV54可反映水中有机 处理厂的二沉池出水进行处理，通过对不同工艺处 物结构的变化，C0Dc,按GB11914-一89规定的 理效果的比较，寻找适用于我国北方火力发电厂的 重铬酸钾法测定.UV254的检测采用Unico2100紫 生活污水合理回用途径 外分光光度计，1cm光程石英比色皿，以去离子水 做空白对照12]，在254m波长下测定吸光度.采用 收稿日期：2006-07-10修回日期：2006-09-26 作者简介：陈瑛(1979一)女，博士：宋存义(1951一)男，教授， 碘量法测定进出反应器气相中的臭氧含量，考察臭 博士生导师 氧利用率。用于电厂生活污水深度处理的不同臭氧化工艺 陈 瑛1） 宋存义1） 黄国忠1） 张建祺2） 赵荣志3） 1） 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 2） 美国马里兰州立大学巴尔的摩郡分校土木环境工程系巴尔的摩美国 3） 安泰科技股份有限公司北京100081 摘 要 以河北西柏坡电厂生活污水处理厂二级出水为原水考察了不同臭氧化工艺对该厂二级出水中微量有机物的处理 效果．静态实验和动态实验的结果均表明紫外线、活性炭协同催化臭氧化技术（即 OUC 技术）可显著提高二级出水中难降解 有机物的氧化降解并可显著提高臭氧利用率． 关键词 生活污水；有机污染物；臭氧化；电厂 分类号 X703∙1 收稿日期：2006-07-10 修回日期：2006-09-26 作者简介：陈 瑛（1979—）女博士；宋存义（1951—）男教授 博士生导师 火力发电厂是国民经济中的用水大户循环冷 却水用量可占到电厂总用水量的80％以上．电厂产 生的生活污水水质相对简单具有有机物含量低、盐 含量低等特点经过适当处理完全可满足循环水水 质要求回用作循环冷却水可以大大减少新鲜水的 采用量实现水资源的循环利用．生活污水处理厂 二级出水中含有常规生化处理无法去除的少量或微 量难降解有机污染物［1—5］．这些有机污染物是微生 物的营养物质当二级出水直接用于循环冷却水系 统时极易引起微生物粘泥结垢、垢下腐蚀和微生物 腐蚀等问题［6］是生活污水回用于工业循环水时主 要的安全隐患之一．这种情况在敞开式循环水系统 中更为突出． 以臭氧化为主的各类高级氧化技术是近年来水 处理领域中的研究热点以其处理效率好、二次污染 少等优点而备受关注［7—9］．臭氧具有极强的氧化 性可在碳钢、不锈钢表面形成保护膜对以钢材料 为主的循环水系统有一定缓蚀阻垢作用．但单独臭 氧化时臭氧利用率低的缺点限制了臭氧的广泛应 用．因此提高对臭氧的利用率也就成了高级氧化 技术研究的热点［10］． 本实验选择单独臭氧化（O3）、O3／C、O3／UV、 O3／UV／C（OUC 反应器）四种工艺对电厂生活污水 处理厂的二沉池出水进行处理通过对不同工艺处 理效果的比较寻找适用于我国北方火力发电厂的 生活污水合理回用途径． 1 实验设计 主要设备：气—水逆流鼓泡式反应器反应柱总 高1200mm；臭氧发生器最大功率1∙2kW；220V 30W 石英紫外光源长900mm有效弧长760mm 外罩950mm 长的石英套管；颗粒活性炭粒径4mm 活性炭层高150mm． 实验用水：河北西柏坡电厂生活污水主要由浴 池、食堂、办公楼、单身宿舍等处排放．采用活性污 泥法处理二沉池出水水质为 CODCr ＝25∙8mg· L —1BOD＝8∙9mg·L —1pH＝7∙93SS＝17∙6mg· L —1总氮＝59mg·L —1UV254＝0∙164．经过滤预 处理去除对紫外吸光度有较大影响的悬浮固体． 处理要求：设计要求处理出水水质达到 CODCr ＜20mg·L —1BOD＜10mg·L —1pH＝6～9SS＜10 mg·L —1大肠杆菌数＜3L —1．现有工艺为活性污泥 法处理出水基本可以达到设计要求但由于出水中 含有仍未降解的有机物运行时存在循环水中易发 生微生物的二次滋生问题本实验即针对该问题进 行研究． 分析方法：选取 CODCr和 UV254两个水质指标． 在其他还原性物质干扰较小的条件下CODCr可反 映水中有机物总量的变化UV254可反映水中有机 物结构的变化［11］．CODCr 按 GB11914—89规定的 重铬酸钾法测定．UV254的检测采用 Unico 2100紫 外分光光度计1cm 光程石英比色皿以去离子水 做空白对照［12］在254nm 波长下测定吸光度．采用 碘量法测定进出反应器气相中的臭氧含量考察臭 氧利用率． 第29卷 第11期 2007年 11月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29No．11 Nov．2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．11．007