城鎮(zhèn)生活污水處理工藝流程說明
(1)預處理:污水首先經(jīng)過粗格柵去除大顆粒雜物,隨后通過提升泵進入細格柵和旋流沉砂池,進一步截留細小懸浮物并分離砂礫。
(2)生物處理:采用A/A/O工藝(厭氧-缺氧-好氧),同步脫氮除磷,利用微生物降解有機物。
(3)深度處理:污水進入沉淀池分離活性污泥,隨后經(jīng)高密度沉淀池強化絮凝沉淀除磷,再通過V型濾池過濾細微懸浮物。
(4)高級氧化與消毒:采用冠宇高級氧化集成設備降解難處理有機物,最后消毒殺滅病原菌后達標排放。
標準趨嚴:排放標準從一級B提升至一級A,部分地區(qū)(如敏感流域)執(zhí)行更嚴格的類地表水Ⅳ類甚至Ⅲ類標準,強化對COD、氨氮、總磷、總氮等指標的管控。
新興污染物管控:增加對抗生素、微塑料、PPCPs(藥品及個人護理品)等新興污染物的監(jiān)測與限值要求,推動深度處理技術(如臭氧氧化、活性炭吸附)的應用。
資源化導向:鼓勵中水回用(工業(yè)、景觀、市政用水),推動磷回收、沼氣能源化等資源回收技術,減少碳排放。
隨著對排水指標管控越來越嚴,常規(guī)處理手段難以解決其問題,因此高級氧化工藝用于末端處理難降解有機物勢在必行。
多級光-臭氧協(xié)同催化氧化工藝 (MPOCO)
1. 高效降解污染物(廣譜性&深度氧化)
(1)協(xié)同自由基生成:
UV/TiO? 產(chǎn)生·OH(羥基自由基)和 h?/e?(光生空穴-電子對)。
UV/O? 通過臭氧光解(λ<310 nm)直接生成·OH,同時激發(fā)更多活性氧物種(如·O??)。
O?催化氧化(如負載型催化劑)進一步分解臭氧,提升·OH 產(chǎn)率。效果:對難降解有機物(如抗生素、PFAS、染料廢水)的去除率提升 30%~50%(對比單一AOP)。
(2)廣譜適用性:
可處理高濃度有機廢水、有毒工業(yè)廢水(如制藥、石化)、微污染物(如內(nèi)分泌干擾物)。
對抗生化性污染物(如氯代有機物、多環(huán)芳烴)具有顯著降解效果。
2. 能量利用率高(降低運行成本)
(1)紫外光的多重利用:
同一紫外光源(如185nmUV)同時驅(qū)動TiO?光催化和O?光解,減少設備冗余。
光催化產(chǎn)生的e? 可抑制電子-空穴復合,提升量子效率。
(2)臭氧的高效活化:
傳統(tǒng)臭氧氧化(O? alone)的臭氧利用率僅20%~40%,而耦合催化后可達70%(通過表面催化分解)。成本對比:比單獨臭氧氧化降低15%~30%的能耗。
3. 抗干擾性強(適應復雜水質(zhì))
(1)pH 適應性寬:
UV/TiO?在酸性~中性條件下高效,而O?催化在堿性條件下更優(yōu),耦合后覆蓋pH2~10??篃o機離子干擾:
傳統(tǒng)·OH易被HCO??、Cl?淬滅,但三級系統(tǒng)通過多路徑氧化(直接臭氧氧化、表面反應)減少影響。
(2)應對高濁度廢水:
懸浮物對UV的遮擋可通過 流化床催化反應器或動態(tài)光路設計緩解。
4. 減少二次污染(綠色化學特性)
(1)無污泥產(chǎn)生:對比芬頓法,無需投加鐵鹽,避免鐵泥處置問題。
(2)臭氧殘留可控:末級催化單元可分解剩余臭氧,避免尾氣O?超標(<0.1 ppm)。
(3)礦化程度高:將有機物徹底礦化為 CO? + H?O,減少中間毒性產(chǎn)物(如溴酸鹽生成量比單一O?降低 50%)。
5. 模塊化&可擴展性(工程優(yōu)勢)
(1)工藝靈活組合:可根據(jù)水質(zhì)調(diào)整 UV/O? 比例或催化劑類型(如TiO?改性、MnOx/Al?O?催化)。
(2)兼容現(xiàn)有設施:可集成到“生化+AOP” 工藝鏈中,作為深度處理單元。
(3)自動化控制:通過在線ORP/臭氧傳感器 實時調(diào)節(jié)UV強度和臭氧投加量。
對 比其他AOP技術的優(yōu)勢
技術指標 |
MPOCO |
單一UV/O? |
單一光催化TiO?) |
傳統(tǒng)芬頓法 |
·OH 產(chǎn)率 |
極高(多路徑協(xié)同) |
中等 |
低(易復合) |
高(但受pH限制) |
運行成本 |
中低(能量共享) |
高(O?耗電) |
低 |
中(藥劑成本) |
抗水質(zhì)波動 |
強 |
弱(受COD影響) |
弱(需低濁度) |
弱(需酸性pH) |
二次污染風險 |
極低 |
中(O?殘留) |
無 |
高(鐵泥) |
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