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河北碧思源恒通水處理工程有限公司

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技術(shù)文章

芬頓氧化塔斜管沉淀池沙慮活性炭處理每小時60方焦化廢水實例

閱讀：5054發(fā)布時間：2017-11-12

Fenton催化氧化塔

催化氧化塔催化氧化是目前處理高濃度、難降解有機廢水的**技術(shù)，該技術(shù)的特點是氧化劑在研制的高氧化活性及高穩(wěn)定催化劑的作用下，達到多相催化氧化的目的，有效的降解廢水中的難降解污染物質(zhì)。反應(yīng)無須在高溫、高壓下進行，在通常條件下即可達到反應(yīng)要求，獲得很高的氧化處理效率。在反應(yīng)器中，廢水中的污染物和氧化劑分子擴散到催化劑表面的活性中心，然后污染物和氧化劑分子在催化劑表面上發(fā)生催化氧化反應(yīng)。氧化反應(yīng)后原來較難處理脂肪烴、多環(huán)芳烴、多環(huán)芳香化合物等降解為易于生化的小分子化合物，COD去除效果明顯，色度可顯著降低，B/C大大提高，可再附以常規(guī)的物化或生物處理手段。

芬頓（Fenton）法作為廢水處理技術(shù)，利用Fe²⁺和H₂O₂之間的鏈反應(yīng)催化生成具有強氧化性的羥基自由基(·OH)，可氧化各種有毒和難降解的有機化合物，針對高濃度難生物降解廢水處理，可作為生物前處理以改善水質(zhì)，提升廢水的可生化性，為后續(xù)的深度處理創(chuàng)造有利條件。特別適用于生物難降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水如垃圾滲濾液的深度處理。

芬頓流化床反應(yīng)器，又稱為芬頓氧化塔、芬頓反應(yīng)塔，是進行芬頓反應(yīng)對廢水進行氧化的必要設(shè)備。我司在傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)塔的基礎(chǔ)上，研發(fā)了具有技術(shù)的芬頓流化床反應(yīng)器，本設(shè)備利用流體化床方式使芬頓法所產(chǎn)生的Fe³⁺大部分以結(jié)晶或沉淀附著在流化床芬頓載體表面，可大幅減少傳統(tǒng)芬頓法的加藥量產(chǎn)生的化學污泥量（H₂O₂加入量減少10%～20%，Fe²⁺加入量減少50%～70%，污泥量減少40%～50%），同時在載體表面形成的鐵氧化物具有異相催化效果，而流化床技術(shù)也促進了化學氧化反應(yīng)速率及傳質(zhì)效應(yīng)，使COD的去除率有效提升10%～20%，處理運行費用節(jié)省30%～50%。

過氧化氫催化氧化

催化氧化法的種類很多，zui常用的是過氧化氫氧化法。

過氧化氫在氧化消毒試劑中具有特殊的地位，因為它除了強的氧化作用外也具有還原性，而且在水溶液中形成過氧羥基可是許多污染物迅速水解。過氧化氫可用于有毒廢棄物的氧化破壞、廢水的消毒、除味，可以滿意地解決許多廢液問題。H2O2的特點是在較寬的pH值范圍內(nèi)具有高的反應(yīng)活性，不產(chǎn)生有毒的反應(yīng)產(chǎn)物，另外它比其它氧化劑穩(wěn)定的多。

過氧化氫與亞鐵離子結(jié)合形成的Fenton試劑，具有*的氧化能力，對于許多種類的有機物都是一種有效的氧化劑。開發(fā)Fenton試劑在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用，國內(nèi)外已進行了廣泛的研究。Fenton試劑特別適用于生物難降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水的氧化處理。

Fenton試劑之所以具有非常強的氧化能力，是由于過氧化氫在催化劑鐵等存在時，能生成氫氧自由基（·OH）。氫氧自由基比其他一些常用的氧化劑具有更高的氧化電極電位，因此·OH是一種很強的氧化劑，另外氫氧自由基具有很高的電負性或親電子性，其電子親和能力為569.3kJ，容易進攻高電子云密度點，這就決定了·OH的進攻具有一定的選擇性。

催化臭氧化

催化臭氧化技術(shù)是近年發(fā)展起來的一種新型的在常溫常壓下將那些難以用臭氧單獨氧化或降解的有機物氧化的方法，同其他氧化技術(shù)(如O3/H2O2、UV/O3、UV/H2O2、UV/H2O2/O3、TiO2/UV和CWAO等)一樣，也是利用反應(yīng)過程中產(chǎn)生的大量強氧化性自由基(羥基自由基)來氧化分解水中的有機物從而達到水質(zhì)凈化。羥基自由基非?；顫姡c大多數(shù)有機物反應(yīng)時速率常數(shù)通常為106～109M-1

可作為催化劑的有：銅系列催化劑、三氧化二鋁基催化劑、銳鈦礦和綠坡縷石基催化劑、金屬釕負載在二氧化鈰(200m2/g)上作催化劑、過渡金屬

催化臭氧化對水中有機物去除率較單獨吸附和單獨臭氧化之和還要高，而且消耗的臭氧量也大為減少；氯化消毒處理時，催化臭氧化比同樣條件下單獨臭氧化或臭氧過氧化氫氧化所需的氯量減少；此外即使在氯化消毒工藝加同樣的氯量，催化臭氧化作為氯化預(yù)處理工藝所產(chǎn)生的三鹵甲烷量較預(yù)臭氧化和預(yù)氯化工藝所形成的三鹵甲烷量少。

污水處理改造項目FENTON系統(tǒng)

1工藝方案

1.1項目概況

本設(shè)計方案的編制范圍是湖南煙草XXX處理改造項目新增的FENTON系統(tǒng)，處理能力為1500m3/d。內(nèi)容包括處理各構(gòu)筑物的設(shè)計計算、運行成本及投資估算。

1.2設(shè)計規(guī)范

（1）《污水綜合排放標準》 GB8978-1996

（2）《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB50069-2002

（3）《鼓風曝氣系統(tǒng)設(shè)計規(guī)程》 CECS114∶2000

（4）《室外給水設(shè)計規(guī)范》 GBJ13-86（1997年版）

（5）《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》 GB3838-2002

（6）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 GB50007-2002

（7）《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 GB50011-2001

（8）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009-2001

（9）《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標準》 GB50068-2001

（10）《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 GB50052-95

（11）《低壓配電設(shè)計規(guī)范》 GB50054-95

（12）《民用建筑照明設(shè)計標準》 GBJ133-90

（13）《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計規(guī)范》 GBJ65-83

（14）《工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標準》 GB50034-92

（15）《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》 GB12348-90

（16）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 GB50010-2002

（17）業(yè)主提供的廢水水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)資料

1.3設(shè)計原則

本設(shè)計遵循如下原則進行工藝路線的選擇及工藝參數(shù)的確定：

（1）采用成熟、合理、*的處理工藝。

（2）廢水處理具有適當?shù)陌踩禂?shù)，各工藝參數(shù)的選擇略有富余。

（3）在滿足工藝要求的條件下，盡量減少建設(shè)投資，降低運行費用。

（4）處理設(shè)施具有較高的運行效率，以較為穩(wěn)定可靠的處理手段完成工藝要求。

（5）處理設(shè)施應(yīng)有利于調(diào)節(jié)、控制、運行操作。

（6）在設(shè)計中采用耐腐蝕設(shè)備及材料，以延長設(shè)施的使用壽命。

（7）總圖設(shè)計應(yīng)考慮符合環(huán)境保護要求；

（8）工程豎向設(shè)計應(yīng)結(jié)合周邊實際情況提出雨水排放方式及流向；

（9）管線設(shè)計應(yīng)包括各專業(yè)所有管線，并滿足工藝的要求；

（10）所有設(shè)計應(yīng)滿足國家相關(guān)專業(yè)設(shè)計規(guī)范和標準；

（11）所有設(shè)備的供應(yīng)安裝應(yīng)滿足國家相關(guān)專業(yè)施工及安裝技術(shù)規(guī)范；

（12）所有工程及設(shè)備安裝的驗收及資料應(yīng)滿足國家相關(guān)專業(yè)驗收技術(shù)規(guī)范和標準

2工藝描述

2.1設(shè)計進出水參數(shù)

根據(jù)業(yè)主提供的相關(guān)資料，擬定Fenton處理系統(tǒng)進、出水設(shè)計參數(shù)如下表：

設(shè)計進、出水參數(shù)表

廢水種類水量

（m3/D）（m3/h） CODcr （mg/L） BOD5 （mg/L） SS （mg/L）

進水 1500 62.5 500 300 400

出水 1500 62.5 100 30 30

2.2廢水處理系統(tǒng)工藝流程

（1）原有處理系統(tǒng)工藝流程

本項目原有處理系統(tǒng)工藝流程如下頁圖所示：

原有處理系統(tǒng)工藝流程簡述：

集水池泵提至微濾機，出水至提升井；提升井泵提至平流沉淀池、出水至調(diào)節(jié)池；調(diào)節(jié)池內(nèi)同蒸汽、泵提至UASB反應(yīng)池，出水至SBR池；SBR池自流至中間水池，泵提至氣浮設(shè)備。氣浮設(shè)備處理后達標排放。

目前的次氯酸鈉投加位置在中間水池。

剩余污泥以及斜板沉淀池、二沉池產(chǎn)生的污泥由污泥泵送至污泥池，污泥送至堆肥車間。

（2）新增FENTON系統(tǒng)工藝流程

本項目擬定在二沉池出水增加一套FENTON系統(tǒng)，FENTON系統(tǒng)工藝流程如下圖所示：

新增FENTON系統(tǒng)工藝流程簡述：

4 *加藥泵臺 5 液堿加藥泵臺 6 PAM加藥泵

臺

根據(jù)設(shè)備一覽表上用電設(shè)施電力消耗的匯總，我們得出廢水深度處理系統(tǒng)的電力消耗：

??總裝機功率(包括備用設(shè)備)： ??總運行功率： ??噸水動力消耗：

運行功率中，指在設(shè)計工況下，不包括儀表、MCC/OCC、照明等公用設(shè)施用電。

4.2 化學品消耗

（1） Fenton試劑消耗

Fenton試劑為雙氧水和*。雙氧水（27.5%）噸水耗量約為5.24 kg，*噸水耗量約為5.20kg。

（2） PAM的消耗

在混凝反應(yīng)池前添加PAM。PAM總消耗量預(yù)計噸水約為0.002kg。

（3）堿的消耗

Fenton氧化塔出水偏酸性，需要用堿將pH值調(diào)至中性，堿的消耗要待實際運行后，才能有確切的數(shù)據(jù)。

4.3綜合運行成本經(jīng)濟分析

綜合以上分析，在正常設(shè)計進水水質(zhì)水量情況下，建設(shè)成的廢水深度處理系統(tǒng)的運行費用匯總?cè)缦卤恚?/span>

綜合運行成本經(jīng)濟分析

序號

項目

單位

數(shù)量

單價（元）

運行成本（元/天）

1 電力消耗 Kwh/d 2 化學品消耗 Kg/d 2.1 雙氧水的消耗 2.2 *的消耗 2.3 PAM的消耗 2.4 堿的消耗 3 合計 4 設(shè)計日處理能力 m3 5 噸水運行成本

元/噸

8.41

附件一：設(shè)備一覽表

設(shè)備一覽表

序號

項目名稱規(guī)格或型號

單位數(shù)量材質(zhì) 備注 1 Fenton供料泵 Q=62.5m3 / h, H=12，功率2.2kw

臺 2 離心泵

2 Fenton氧化塔

套 1 碳鋼防腐

3 Fenton循環(huán)泵 Q=50m3 / h, H=12，功率3kw 臺 4 離心泵

5 中和脫氣池座 1 碳鋼防腐 6 混凝反應(yīng)池座 1 碳鋼防腐 7 終沉池座 1 碳鋼防腐

8 終沉池斜板

套 1 9 污泥泵 Q=10m3/h, H=10m 臺 1 離心泵

10 雙氧水溶解池 1.0×1.0×1.5 座 1 碳鋼防腐 11 液堿溶解池 1.0×1.0×1.5 座 1 碳鋼防腐 12 *溶解池 2.0×2.0×1.5

座 2 碳鋼防腐

13 雙氧水加藥泵 Q＝1.5-90L/h，P=0.5MPa，功率0.18kw 臺 2 計量泵 14 液堿加藥泵 Q＝1.5-90L/h，P=0.5MPa，功率0.18kw 臺 2 計量泵 15 *加藥泵 Q＝1.5-900L/h，P=0.5MPa，功率0.75kw 臺 2 計量泵 16 PAM加藥泵 Q＝1.5-90L/h，P=0.5MPa，功率0.18kw 臺 2 計量泵

17 管道閥門

批 1

電氣儀表

批

紅色部分不計算在主體設(shè)備內(nèi)

附件二：構(gòu)筑物一覽表

構(gòu)筑物一覽表

序號名稱

尺寸（m）單位數(shù)量結(jié)構(gòu)類型備注 1 芬頓及斜管沉淀池主體

16×6×4

座 1 碳鋼防腐 1

芬頓和斜管沉淀池為一體化設(shè)備（制作成本為1.5萬/噸）

芬頓反應(yīng)反應(yīng)條件：

芬頓反應(yīng)反應(yīng)條件：pH值2.0—4.0之間，ORP值250—300mv。加酸系統(tǒng)可以通過pH自動控制，加雙氧水通過ORP計自動控制。投加藥劑：酸、*、雙氧水。投藥量：

COD：雙氧水：質(zhì)量比2：1 雙氧水：亞鐵：摩爾比10：1 芬頓反應(yīng)控制時間：2—4小時；

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