Tratamiento profundo de aguas residuales: comparación de tecnologías avanzadas de oxidación

El proceso de oxidación avanzada de eliminación de CODcr en agua tiene tres principales, a saber, el proceso de oxidación Fenton, el proceso de oxidación catalítica de ClO2 y el proceso de oxidación catalítica de O3, ahora los tres procesos de oxidación catalítica anteriores para la selección económica y técnica.

Proceso de oxidación de Fenton

La combinación de sal ferrosa y peróxido de hidrógeno se llama reactivo de Fenton, puede oxidar y eliminar eficazmente la tecnología tradicional de tratamiento de aguas residuales no puede eliminar la materia orgánica difícil de degradar, en esencia, H2O2 en el efecto catalítico Fe2 + de la generación de altamente reactivo. Los radicales hidroxilo (-OH), -OH se pueden utilizar con la mayor parte del papel orgánico de su degradación.

Características del proceso de oxidación Fenton.

(1) La oxidación no es selectiva y tiene una gran capacidad para eliminar materia orgánica. 2;

(2) La materia orgánica eventualmente se descompone en CO2 y H2O, sin productos intermedios tóxicos ni dañinos, seguros y respetuosos con el medio ambiente;

(3) Necesita que el valor de pH de las aguas residuales esté entre 2 y 4, es necesario ajustar las aguas residuales al extremo de oxidación ácida y luego ajustarlas a neutral. 4. degradación completa de la DQO y su efecto oxidante;

(4) Alto consumo de productos químicos para la degradación completa de la DQO, lo que resulta en altos costos de tratamiento. 5) Tiempo de reacción rápido;

(5) el tiempo de reacción rápido es corto.

(6) Las ocasiones aplicables de oxidación de Fenton son altas, lo que resulta en altos costos de tratamiento;

Método de oxidación del reactivo de Fenton debido a la necesidad de ajustar el consumo unitario de ácido, álcali y productos farmacéuticos, el tiempo de reacción es largo, la cantidad de lodo es grande, difícil de aplicar en plantas de tratamiento de aguas residuales grandes y medianas.

El método de oxidación del reactivo Fenton es adecuado para plantas de tratamiento de aguas residuales pequeñas y micro con agua ácida, especialmente adecuado para el tratamiento de aguas residuales ácidas de algunas empresas de colorantes, pesticidas y productos intermedios farmacéuticos.

Proceso de oxidación catalítica de ClO2

La oxidación catalítica de dióxido de cloro es una de las técnicas de oxidación avanzadas para el tratamiento del agua, que se mejora y desarrolla sobre la base del método de oxidación química. El principio de la oxidación catalítica del dióxido de cloro radica en la presencia de condiciones de catalizador superficial, el uso de oxidantes fuertes: oxidación catalítica con dióxido de cloro de contaminantes orgánicos en aguas residuales a temperatura y presión ambiente, oxida directamente los contaminantes orgánicos en dióxido de carbono y agua, u oxida el Moléculas grandes de contaminantes orgánicos en moléculas pequeñas de contaminantes orgánicos, para mejorar la bioquímica de las aguas residuales y pueden eliminar mejor los contaminantes orgánicos. Contaminantes.

1.Características del proceso de oxidación catalítica de ClO2.

(1) La capacidad oxidante del ClO2 es duradera;

(2) La reacción entre ClO2 y materia orgánica casi no produce cloruros orgánicos fugitivos y no produce triclorometano con efecto cancerígeno;

(3) La reacción con compuestos orgánicos tiene una selectividad significativa y la capacidad oxidante está altamente correlacionada con el tipo de grupo sustituyente en los compuestos orgánicos. El uso de catalizadores eficientes supera su selectividad para la oxidación de compuestos orgánicos;

(4) La degradación de la materia orgánica para generar grupos de oxígeno de compuestos de moléculas pequeñas, que pueden aumentar el valor de la DBO5 de las aguas residuales y mejorar las propiedades bioquímicas;

(5) El valor del pH de las aguas residuales debe ser ácido (alrededor de 6), las aguas residuales deben ajustarse para que sean ácidas y luego ajustarse para que sean neutras al final de la oxidación.

(6) Tiempo de reacción: 45~60min.

2. Aplicación de la oxidación catalítica de ClO2

Debido a que la oxidación catalítica del dióxido de cloro, la tecnología requiere un valor de pH ácido de las aguas residuales (alrededor de 6), las aguas residuales deben ajustarse a ácidas y luego ajustarse a neutrales al final de la oxidación, lo que limita su aplicación en empresas grandes y medianas. plantas de tratamiento de aguas residuales.

Y debido a que la reacción entre el dióxido de cloro y la materia orgánica tiene una selectividad significativa, es necesario elegir el catalizador correcto, la selección del catalizador en la aplicación real del trabajo es compleja y difícil, pero también limita su popularización y aplicación en aguas residuales industriales.

En la actualidad, la tecnología de oxidación catalítica de dióxido de cloro se aplica con éxito en los siguientes campos:

(1) en las aguas residuales de gas de carbón, la alta concentración de aguas residuales de cianuro, aguas residuales de p-aminoanisol, aguas residuales de fenol formaldehído y el tratamiento de aguas residuales de impresión y teñido han logrado buenos resultados, pueden eliminar la mayoría de los contaminantes orgánicos difíciles de degradar y mejorar la bioquímica de aguas residuales;

(2) Puede eliminar la mayoría de los contaminantes orgánicos difíciles y mejorar la bioquímica de las aguas residuales. (2) Tiene un buen efecto de decoloración y eliminación de DQO para tintes solubles en agua que se oxidan fácilmente, como tintes catiónicos, tintes azoicos y tintes insolubles en agua que se oxidan fácilmente, como tintes de azufre.

Proceso de oxidación catalítica del ozono.

La oxidación catalítica con ozono consiste en utilizar el radical hidroxilo [-OH] generado por el ozono bajo la acción de un catalizador para oxidar y descomponer los contaminantes orgánicos en el agua. Debido a la fuerte capacidad oxidante del -OH y la naturaleza no selectiva de la reacción de oxidación, puede oxidar y descomponer rápidamente la mayoría de los compuestos orgánicos (incluidas algunas sustancias orgánicas altamente estables y difíciles de degradar).

Los catalizadores de carbón activado cargados de metal son complejos que consisten en una mezcla de pequeñas partes cristalinas y no cristalinas, con una gran cantidad de grupos ácidos o básicos en la superficie del catalizador. La presencia de estos grupos ácidos o básicos, especialmente grupos hidroxilo y hidroxilo fenólicos, confiere al catalizador no sólo capacidad de adsorción sino también capacidad catalítica. En el proceso de sinergia ozono/catalizador, la descomposición del ozono bajo la acción del catalizador produce [-OH] y, por lo tanto, desencadena una reacción en cadena, que también produce oxígeno monoatómico [-O] muy activo con una fuerte capacidad oxidante.

Características de la oxidación catalítica del ozono.

(1) La capacidad oxidante de los contaminantes orgánicos es muy fuerte y la capacidad de eliminar materia orgánica es fuerte;

(2) La participación del catalizador, la selectividad de oxidación se reduce considerablemente, aplicación de casi amplio espectro;

(3) La materia orgánica eventualmente se descompone en CO2 y H2O, sin productos intermedios tóxicos ni dañinos, seguros y respetuosos con el medio ambiente;

(4) El valor del pH puede ser neutro o alcalino, no es necesario ajustar el valor del pH de las aguas residuales;

(5) El generador de ozono produce ozono mediante energía eléctrica y aire, sin productos químicos, de forma segura e higiénica en el sitio;

(6) El tiempo de reacción de oxidación es corto, generalmente controlado en aproximadamente 30 minutos, el volumen del reactor es pequeño.

Ocasiones aplicables a la oxidación catalítica del ozono.

Debido a las características anteriores, la tecnología de oxidación catalítica con ozono es adecuada para la degradación de CODcr en plantas de tratamiento de aguas residuales grandes, medianas y pequeñas con casi todo tipo de aguas residuales. A través de la comparación de los tres procesos de oxidación anteriores, el proceso de oxidación catalítica con ozono tiene un buen efecto de tratamiento, una amplia gama de aplicaciones, una tecnología madura y, al mismo tiempo, existe una gran cantidad de aplicaciones exitosas en plantas de tratamiento de aguas residuales nacionales y extranjeras.

Como las aguas residuales a tratar en profundidad son el efluente del tanque de sedimentación después del tratamiento biológico aeróbico, la relación DBO/DQO de las aguas residuales ya es bastante baja, y si queremos reducir aún más el valor de DQO, tenemos que utilizar el método de tratamiento avanzado, y entre todos los métodos de tratamiento avanzado, la oxidación catalizada por ozono tiene un buen efecto de tratamiento, una amplia gama de aplicaciones, tecnología madura y tiene una gran cantidad de ejemplos de aplicaciones exitosas en plantas de tratamiento de aguas residuales nacionales y extranjeras. El proceso de oxidación catalítica con ozono se ha aplicado con éxito en un gran número de plantas de tratamiento de aguas residuales en el país y en el extranjero. En comparación con otros métodos de oxidación avanzados, tiene las ventajas de un bajo costo de inversión, un alto grado de tolerancia a los cambios en la calidad del agua, una fácil operación y mantenimiento y bajos costos operativos.