污水處理臭氧發生器用于處理城市和工業廢水,以達到排放標準,然后排放到自然環境中。工業來源的廢水排放含有多種水平的化學需氧量、生化需氧量、總懸浮固體和其他新出現的污染物(即藥物、醛類、乙二醇、胺類、醇類、復合蛋白質等)。這包括來自紡織廠、乳品廠、釀酒廠、制藥工業、造紙和紙漿、化妝品、化學和其他生產設施的工藝用水。
污水中發現的主要污染物是可生物降解的有機化合物、揮發性有機化合物、異生生物、金屬離子、懸浮固體、磷、氮等營養物質、微生物病原體和寄生蟲。典型污水中有機碳的大致組成是碳水化合物(11-18 %)、蛋白質(8-10 %)、游離氨基酸(0.5-1.5 %)、脂肪酸(23-25 %)、溶解有機酸(7-11 %)和其他有機化合物(25-28 %)。
此外,一些水污染物可能會釋放到周圍空氣中,產生異味。當水污染物具有高揮發性和刺激性氣味時,它就變成了一種氣味劑。由于惡臭污染物的大量存在,惡臭問題在污水處理廠中很常見。典型的例子是硫化合物(氫2硫和硫醇)、胺、氨和有機化合物,如甲苯和吲哚。
一、初級處理
1、初級沉淀
沉淀是一個主要步驟,它涉及到鐵鹽、鋁、聚電解質和石灰等絮凝劑,用于通過重力沉淀水中的固體。初級處理的流出物通常含有大量的有機物質,并且具有相對較高的生物需氧量。在廢水中發現的平均粒度范圍如下:
大約50%的原廢水化學需氧量和生化需氧量可以作為沉淀固體的一部分被去除。沉淀的污泥通常在工廠的污泥處理步驟中進一步處理。
2、初級沉淀產生的氣味排放
在這一步中,氣味散發是很常見的。由于初級沉淀是廢水處理過程的第1步,有氣味的污染物的濃度Z高,導致環境中的氣味排放。在處理過程的以下步驟中,氣味排放傾向于減少,這或者是因為污染物被去除,或者是因為它們是先前排放的。
我們提供多種類型的空氣分析來估計氣味排放。閱讀更多這里。
3、臭氧預處理
臭氧對水/廢水參數有著復雜的影響——它能減少顏色、改善味道、氣味、殺死細菌、病毒、氧化鐵、錳、氰化物、苯酚、苯、氯酚、阿特拉津、硝基苯和其他污染物。臭氧應用應提高廢水的可生化性,工業用水的化學需氧量與生化需氧量之比如下例所示:
從上表可以看出,由于臭氧化,化學需氧量/生化需氧量和生物降解能力的比率增加了10倍。這是在生物過程之前處理復雜工業廢水的潛在應用之一。
二、二級處理
這就是所謂的生物或活性污泥法,包括利用微生物分解有機污染物、總氮含量和磷。該工藝包括通過各種技術和設計進行的好氧、缺氧和厭氧處理,如序批式反應器(SBR)、常規處理或膜生物反應器(MBR)。好氧處理利用好氧異養細菌分解生化需氧量、氨氮和有機氮,產生硝酸鹽,然后通過缺氧處理轉化為氮氣:
與需氧處理相反,缺氧處理的特點是無氧環境,細菌必須使用氧化硝酸鹽進行呼吸。臭氧可以在生物過程中避免不希望的絲狀細菌方面發揮重要作用。有關更多信息,請參見下文。
厭氧處理可以在好氧區和缺氧區的上游進行,以實現磷的凈減少。
大多數易生物降解的材料在生物過程中被去除,而不可生物降解的材料留在流出物中。生物處理過程中生物量的凈增長通過二次沉淀作為廢活性污泥(WAS)被去除。剩余的沉淀污泥被再循環。
1、回流活性污泥的臭氧處理
MLR是從好氧生物到厭氧生物池的內部再循環,RAS是從二次沉淀到一次處理的來流。
污泥的高含水量、可壓縮性和膠體性質是WWTP常見的特征。絲狀菌是活性污泥微生物區系的正常組成部分,而過長的絲狀菌會導致污泥膨脹并阻止絮凝。在RAS流中使用臭氧促進絮凝物形成細菌的生長,并抑制絲狀細菌的活性,這增強了污泥膨脹和沉降。低濃度的臭氧可以作為一種促進絮凝物形成和抑制絲狀菌活性和污泥膨脹的方法。
2、工業廢水臭氧處理
常用的物理方法污泥濃縮工藝有化學沉降、重力沉降、浮選、離心、重力帶和轉鼓。污泥濃縮過程增加了污泥中的液體部分。這些液體具有高的化學需氧量和生化需氧量值,取決于加工工業中使用的原材料。通常,化學工藝廢水的化學需氧量范圍在400-40,0 00毫克/升之間,生活廢水的化學需氧量范圍在100-450毫克/升之間。一般來說,化學需氧量超過350毫克/升的范圍需要額外處理,更多信息見下文第6節。請點擊這里閱讀更多關于臭氧處理生化需氧量和化學需氧量的信息。
3、污泥處理
A、消化污泥的臭氧處理
厭氧消化是一系列生物過程,其中微生物在無氧條件下分解可生物降解的物質。在厭氧處理過程中,污泥中約50 %的有機物易被生物降解成沼氣,另一半有機物更難降解,降解速度更慢。污泥臭氧化導致復雜有機物質分解成可生物降解的低分子量化合物,這增加了沼氣產量。
B、濃縮污泥滲透物的臭氧化
消化污泥通常含有2-3 %的總固體。這種污泥需要通過離心機或螺旋壓榨機進行機械濃縮,這樣會留下大約20 %的干固體。這一過程留下了高度濃縮的廢液,如果不能重新引入初級處理,則適合通過臭氧化進行處理。例如,食品和飲料生產設施通常會產生高濃度的廢物流,作為其生產操作的副產品。
C、沼氣臭氣的臭氧處理
沼氣設施通常使用糞肥和肉渣生產沼氣。沼氣通常指不同氣體的混合物,主要是甲烷和一氧化碳2有機化合物分解產生的。在該步驟中,硫基化合物(例如氫2由于它們的低氣味閾值,導致高氣味排放。作為一種解決方案,臭氧氧化這些化合物,大大減少氣味,沒有有害的副產品。這導致周圍空氣質量的改善以及工作環境的改善。
三、三級處理
三級或高級處理的目的是提供提高污水質量的Z后一步或作為消毒拋光步驟。
并非所有污水處理廠都需要三級處理,根據水污染的類型,不同的污水處理廠需要不同的三級處理。一些常見的先進WWTP包括去除營養物、不可生物降解的有機物、懸浮固體和有毒物質。在其他技術中,常用的方法有過濾、膜生物反應器、反滲透、紫外線和AOP。這些將在下面的章節中詳細介紹。
1、過濾
過濾中Z常用的顆粒介質是沙子和活性炭。去除污染物的重要因素包括柱中介質的數量和接觸時間。
臭氧可用作過濾的預處理或后處理步驟,分解顆粒并改善水質。
2、反滲透臭氧滲透
反滲透通常用于商業和住宅水過濾。水逆著濃度梯度從低到高穿過膜。
臭氧是消毒或進一步處理反滲透滲透水的Z佳方法,以回收水用于其他目的或符合非常高的排放法規。
3、臭氧消毒
與氯或紫外線消毒等更傳統的方法相比,使用臭氧對水進行消毒是有利的。臭氧有效地分解細胞膜中的脂質層。首先,臭氧比任何其他消毒處理更有效地滅活病毒和細菌,同時只需要很少的接觸時間,就可以找到更多的信息這里。