1、適用范圍或應用領域

多種行業廢水，包括印染廢水、煤化工廢水、精細化工（農藥、醫藥）廢水、電子（液晶顯示）行業廢水等萬噸級廢水處理。

2、 技術簡介

催化臭氧技術，氧化有機物能力強，可彌補生物法局限，清潔綠色，是最適深度處理技術。

鐵基催化劑整砌化填料，具有獨立知識產權，催化效果好，填料性質優越，特別適宜于納秒級羥基自由基的產生與發揮作用。

3、工藝路線及參數或技術原理

針對廢水深度處理中難降解有機物，以?OH主導的高級氧化方法最為有效；臭氧的直接氧化效果差，使其有效分解產生?OH形成高級氧化機制是關鍵。

本技術采用鐵基催化劑催化臭氧，是真正意義上的異相催化，清潔綠色，不產生二次污染；開發的整砌化填料，內部存在大量的微通道結構，滿足?OH壽命只有納秒級、催化劑作用域有限的要求，應用效果好。

4、主要技術指標

COD去除率在40 ~ 60%

后續“二次生化”，COD去除率可達50 ~ 70% 

臭氧需要量：O3∶ΔCOD  =（1.2 ~ 2）∶1 

停留時間：20 ~ 180 min 

回流比：塔式可不回流，折流式 0 ~ 3倍

5、技術特點

（1）催化臭氧形成高級氧化機制。催化劑理論上不消耗，實際使用壽命長達五年，操作簡單，運行管理方便。 

（2）綠色的深度處理工藝。與芬頓法等工藝不同，催化臭氧工藝不使用化學藥劑，故不產泥、不產鹽；臭氧分解后為氧氣，沒有二次污染。

（3）可與生物法有效組合。催化臭氧可有效降解生物難降解的物質，而它產生的中間產物可生化性又大幅提高。因此后續“二次生化”形成組合工藝，出水水質更好，成本更低。 

（4）運行成本低。在高級氧化工藝中運行成本最為低廉，且隨著廢水深度處理廣泛采用，工程投資下降趨勢顯著。

6、技術優勢

（1）催化劑填料有效比表面積很大，通常使用的為3500 M2/M3，是一般散裝填料的 3 ~ 5倍。 

（2）屬規整化填料，與散裝填料相比，有效地保護了作為催化劑的表面改性層。 

（3）平均孔徑很小，通常在1.0 mm左右，滿足了催化臭氧形成高級氧化機制的必要條件。

7、設備組成

填料裝置： 是配合大型砼反應器形式所開發的填料單元，又稱單元化填料，屬有包裝的整砌填料，其工藝性能有以下特點： 

（1）有效比表面積很大，通常使用的為3500 M2/M3，是一般散裝填料的 3 ~ 5倍。這一方面是由于刨花狀鐵屑其厚度不足0.1 mm；更重要方面，是由于發明人根據長期的實驗研究，找到了有效比表面積與堆積密度之間的函數關系。 

（2）平均孔徑很小，通常在1.0 mm左右，滿足了催化臭氧形成高級氧化機制的必要條件。高級氧化機制就是由?OH主導氧化有機污染物，而?OH主要是在催化劑表面和固液界面液膜層形成的。由于?OH的壽命只有納秒級，故不可能跑到距離較遠的液相主體氧化有機物。據此，有理由懷疑投加量不大的流化型催化劑實際工程效果。此外，規整化填料內孔徑形狀各異，有利于紊流傳質，也是填料的優越性能。 

（3）屬規整化填料，與散裝填料相比，有效地保護了作為催化劑的表面改性層；且在大型反應器中，由于密封和流態的要求，反應區應以多塊填料壘疊為宜。由此，不僅要求規整化填料吊裝方便，且流態上要求有二次配水功能。照片所示單元化填料很好地滿足了這些要求。

 砼反應器： 大型污水處理廠通常使用鋼筋混凝土反應器，造價低、容積率高。

為了適用這種形式的反應器，我們開發了單元化填料裝置。填料裝置必須與反應器流型匹配，才能發揮作用；同時，反應池的流型、臭氧布氣擴散裝置又極大地影響催化氧化的反應效率。 

（1）臭氧布氣擴散裝置必須是微孔布氣，且器件的材質必須耐臭氧腐蝕；應綜合考慮布氣裝置的使用壽命、拆換方便性、以及水倒灌時防堵塞性能等。

（2）氣水必須逆向流。臭氧衰減動力學研究證明：大氣泡同向流，臭氧在催化劑區分解率極低；而微氣泡逆向流，臭氧在催化劑區幾乎完全分解。水流向下，一般通過池上部布水渠堰配水，或側邊折流堰布水；池底豐子管或集水渠濾頭匯水；且單元池的寬深比不易過大。 

（3）根據相關規范，臭氧反應池運行時必須密閉，因此池頂有蓋。故單元化填料的高度必須小于反應器高度的1/2；一般小于1/3才便于施工。為了有效地利用反應池，單元化填料應能在池內疊置。 

 鋼反應器： 當工業廢水量小于3000M3/d時，鋼結構反應塔就有明顯優勢。

主要是高徑比大，配水條件好，氣水逆向流時不易短流；是與其它塔型裝置配合，系統較為協調。 

（1）雖然臭氧可以對金屬材料產生腐蝕，機制是臭氧對零價金屬的直接氧化。與氯離子持續的電化學腐蝕不同，臭氧的腐蝕受水中pH值影響甚大。酸性條件下腐蝕嚴重，偏堿性條件下即發生鈍化作用，大大減緩了腐蝕速率。所以，鋼反應塔材質，視廢水的pH值、氯離子濃度、臭氧濃度、堿度等決定。 

（2）同樣與氯離子腐蝕機制相反，臭氧對有機高分子材料產生脆化作用，其機制是臭氧分子對高分子有機物中C-C（特別是C=C）鏈的斷鏈作用，極大地破壞了材質的強度，且往往對外觀影響小，易被忽視。因此，反應系統中謹慎使用塑料材質，如：玻璃鋼、PE、PVC、PS等。

（3）當鋼反應塔有效高度超過6米后，塔上部排出的臭氧極低，一般遠小于人的嗅覺閾值，對人體健康不產生危害。當然，工程中仍應按有關規范配置尾氣臭氧破壞裝置，以防萬一。

8、技術要求

（1）一般為生物處理后的出水；否則，pH值必須大于6.0。

（2）以純氧源制備臭氧，純氧比例大于90%；純氧貯存、制備，以及臭氧制備等可滿足相關的安全規范。 

（3）根據水量采用兩種反應器形式，當水量小于3000M3/d建議采用塔式（鋼結構），當水量大于5000M3/d折流式（土建結構）。

9、工程案例

深圳光明污水處理廠-華星光電4.2萬M3/d電子廢水深度處理項目 

上海巴斯夫5000 M3/d混合化工廢水提標 

靖江帝斯曼4000 M3/d制藥廢水提標 

福田集團鹽城福匯紡織12000 M3/d印染廢水提標-去苯胺及脫色 

紹興污水處理廠高級氧化處理工程（中試規模100 M3/d） 

江西天新藥業高級氧化處理工程（中試規模100 M3/d） 

宣偉涂料（南通）廢水站高級氧化預處理工程