中石化長嶺分公司 戴敏

一、水質(zhì)情況

水樣為某石化企業(yè)含鹽污水，污水經(jīng)生化系統(tǒng)處理后，排水COD在120mg/L以下，但無法達(dá)到COD小于60mg/L國家排放標(biāo)準(zhǔn)，出水達(dá)標(biāo)率低，與企業(yè)循環(huán)利用COD小于50mg/L的標(biāo)準(zhǔn)相差更遠(yuǎn)。污水經(jīng)生化處理后，出水經(jīng)高效沉淀池自流到臭氧催化氧化池，發(fā)現(xiàn)臭氧催化氧化池含泥較多，活性降低，臭氧催化氧化效果下降，通過現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)大量含泥污水進(jìn)入臭氧池內(nèi)，分析可能是造成臭氧催化氧化池內(nèi)催化劑活性下降的主要因素，本小試通過與新催化劑在同樣條件下進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，探究催化劑失活的程度。

二、工藝條件

小試實(shí)驗(yàn)采用臭氧催化氧化工藝對現(xiàn)場臭氧催化氧化池各組池內(nèi)催化劑與新催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并比較各組池內(nèi)催化劑的處理效果。

臭氧催化氧化技術(shù)是蘇州科環(huán)環(huán)保科技有限公司研發(fā)并具有完整知識產(chǎn)權(quán)的污水高級處理技術(shù)，臭氧催化氧化技術(shù)采用的多孔無機(jī)材料載型催化劑，通過催化臭氧產(chǎn)生羥基自由基（·OH）。羥基自由基氧化的特點(diǎn)如下：無選擇性、氧化效率高、使用壽命長，效率穩(wěn)定；設(shè)備少，控制點(diǎn)少，工藝簡潔，操作簡單；工程投資省，運(yùn)行費(fèi)用低等[1]。

試驗(yàn)中，利用氣體流量計(jì)控制臭氧投加量，通過蠕動(dòng)泵將廢水打入氧化柱中進(jìn)行催化氧化。控制調(diào)節(jié)不同水力停留時(shí)間和臭氧投加量，氧化過程中間歇取樣測定出水COD等數(shù)據(jù)[2]。

三、分析方法

COD采用20分鐘快速消解測定法（DR6000型水質(zhì)測定儀，哈希公司）進(jìn)行測定。

四、實(shí)驗(yàn)過程

（一）參數(shù)控制

每組取1.5L實(shí)驗(yàn)室催化劑裝入小試氧化柱內(nèi)（現(xiàn)有4個(gè)柱子，需要分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)），通過蠕動(dòng)泵打入廢水進(jìn)行臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)。利用現(xiàn)場臭氧池的進(jìn)水，臭氧投加量為100mg/L，水力停留時(shí)間為2小時(shí)，開展小試工作。

（二）不同深度催化劑效果評價(jià)

先對現(xiàn)有5#池一段（進(jìn)水段），取其填料層上中下三層的催化劑（不清洗），與新催化劑做平行對照實(shí)驗(yàn)。判斷催化劑催化活性降低程度。

1.未清洗實(shí)驗(yàn)

當(dāng)臭氧投加量為200mg/L，停留時(shí)間為2小時(shí)時(shí)，新催化劑處理的平均出水COD較低，COD去除率達(dá)到80%左右；現(xiàn)場5#臭氧池池內(nèi)催化劑催化活性有所降低，平均出水COD為普遍偏高，上層COD去除率為25%左右；中層COD去除率為40%到50%左右；下層COD去除率為60%左右。

2.清洗實(shí)驗(yàn)

然后把取得的填料層上中下三層的三組催化劑進(jìn)行清洗，與清洗前進(jìn)行對比，判斷催化劑失活程度和附著雜物對催化劑活性的影響。當(dāng)臭氧投加量為200mg/L，停留時(shí)間為2小時(shí)時(shí)，現(xiàn)場5#臭氧池池內(nèi)催化劑活性確實(shí)有所降低，平均出水COD為普遍偏高，上層COD去除率為50%左右，中層COD去除率為60%左右，下層COD去除率為65%左右。

清洗以后，上層COD去除率從原來的25%上升至50%左右，中層COD去除率從原來的45%上升至60%左右，下層COD去除率從原來的60%上升至65%左右，而新催化劑的COD去除率在80%左右。

由于5#池二段（出水段）不同深度催化劑污染狀況大致相同，只需取其上層催化劑與新催化劑進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。由于實(shí)驗(yàn)器材有限，可與與4.3一起分析數(shù)據(jù)[3]。

（三）不同池體催化劑效果評價(jià)

對現(xiàn)場其他臭氧催化氧化池各組池內(nèi)催化劑，利用現(xiàn)場臭氧池進(jìn)水分別進(jìn)行臭氧催化氧化小試，分析并比較6組池子（1#、2#、3#、4#、5#、6#）內(nèi)催化劑的處理效果。

取其一段與二段表面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)其數(shù)據(jù)如下：

1.未清洗實(shí)驗(yàn)

分別取池子池一段表面和二段表面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（填料未清洗）。

2.清洗實(shí)驗(yàn)

由表1至表4可知，當(dāng)臭氧投加量為200mg/L，停留時(shí)間為2小時(shí)時(shí)，現(xiàn)場各池一段表面、二段表面催化劑活性確實(shí)有所降低，一段為20%左右（催化效果能達(dá)到新催化劑的25%），經(jīng)清洗以后恢復(fù)到50%左右（催化效果能達(dá)到新催化劑的63%）；二段為45%左右（催化效果能達(dá)到新催化劑的56%），經(jīng)清洗以后恢復(fù)到65%左右（催化效果能達(dá)到新催化劑的81%）。

表1 設(shè)備運(yùn)行四小時(shí)取樣

表2 設(shè)備運(yùn)行六小時(shí)取樣

表3 設(shè)備運(yùn)行四小時(shí)取樣

表4 設(shè)備運(yùn)行六小時(shí)取樣

五、結(jié)論

不同深度：不同層次之間的填料受到污染情況不同，催化劑的催化活性降低情況也不同（離進(jìn)水端越近，催化活性降低情況越嚴(yán)重），但對現(xiàn)場水質(zhì)仍具有一定處理效果。不同池體：部分池內(nèi)一段催化劑催化活性降低情況遠(yuǎn)比二段嚴(yán)重。二段催化劑狀況也存在催化活性降低現(xiàn)象，但不太明顯。催化劑均存在催化活性降低現(xiàn)象（一段比二段嚴(yán)重），清洗以后催化活性能大部分恢復(fù)（催化劑效果可以恢復(fù)到原來的63%到81%）。