1、適用范圍或應用領域

（1）氨氮降解

（2）河道水質提升

（3）難降解廢水預處理

（4）生化尾水深度處理

（5）污泥消化預處理

2、技術簡介

山西衛安環?？萍脊煞萦邢薰?/span>自主研發的一種低能耗新型臭氧空化深度處理裝置及技術即為水力空化聯合臭氧處理技術，可實現臭氧氣體在污水和污泥處理中的高效利用。針對水力空化作用能力有限、臭氧在污廢水處理和污泥處置中存在傳質利用效率低的問題，該技術及裝置將臭氧作為水力空化裝置進氣源，首家實現了設備化高效產生臭氧空化效應且可極大提高臭氧傳質利用效率的目標。該技術原理主要利用空化效應降解污水，污染物降解的效果更好，是一種無需額外添加藥劑的技術，不會帶來副產物對環境造成二次污染，符合綠色環保的環境理念，具有良好的應用前景。

3、產品介紹

(1)臭氧空化裝置組成

該技術的裝置由臭氧發生器、臭氧空化反應器、進氣系統、排氣系統、進水系統和排水系統組成。臭氧空化裝置的產品示意圖見下圖。

低能耗新型臭氧空化裝置示意圖

(2)臭氧空化裝置的特點：

①新型臭氧空化技術及裝置。技術及裝置采用螺旋槳葉攪拌耦合錐形多孔阻流板的方式，產生效果更為顯著的空化效應，減少了臭氧的損耗。充分利用了水力空化和臭氧的耦合協同作用，一方面發揮了水力空化和臭氧各自的優勢，另一方面通過兩者結合實現了協同增強作用，可在氧化降解有機污染物的同時，也可起到脫色、除臭、消毒的作用。且裝置電機能耗低，是新型節能環保裝置。

②極大提高臭氧的傳質利用效率?？栈^程中產生的高速射流和局部高溫、高壓有利于臭氧在系統內均勻分散并溶解，臭氧氣體以微米級（Dav=2.803μm）氣泡進入水中，相較傳統微氣泡，氣泡體積更小，分散程度更高，與水的接觸面積更大（S/V=551141px²/cm³），臭氧傳質利用效率得到大大提升，節約了臭氧的損耗，也大大增強了氣浮效果，且無臭氧外逸。

③產生更多的羥基自由基（·OH）?？栈a生局域高溫高壓條件促使空化泡中O₃直接快速的分解，在溶液中產生了更多具有活性的·OH，水中有機污染物受到這種羥基自由基·OH的強氧化作用而快速降解，大幅度提升了臭氧利用率和處理效能。

④降解污水方式清潔環保?？栈偈?/span>O₃分解產物由常溫常壓下氧化性弱的O₂轉化成常溫常壓下氧化性強的H₂O₂，污染物降解的效果更好，不會帶來副產物對環境造成二次污染，具有良好的應用前景。

⑤易于產業化應用。裝置構造簡單，占地面積小，自動化程度高，可操作性強，維護簡單，在現有污水廠、焦化廠及醫院醫療污水處理系統，增加該技術裝置可以達到改動少、顯著提高水質和污泥破壁的目的，特別是，部分污水系統中因需消毒原本就具備制備臭氧的功能，故較為簡單的實現短流程提標改造和達到污泥破壁減量的效果，具有顯著的先進性，方便產業化應用。

4、裝置試驗效果

（1）臭氧空化裝置用于降解羅丹明B試驗：

反應器中加入50L羅丹明B溶液（2mg/L)，臭氧流量設定為1L/min，開啟反應器，反應兩分鐘降解率已達90.76%，三分鐘降解率高達100%。

臭氧空化裝置用于降解羅丹明B試驗裝置圖

（2）臭氧空化裝置用于降解氨氮對比試驗：

反應器中加入50L氨氮溶液（5mg/L)，分別采用臭氧、折點加氯以及臭氧空化協同氯氧化三種技術進行處理，臭氧流量設定為0.3L/min(100mg/L)，結果表明，單獨臭氧不能降解氨氮；傳統折點加氯法降解氨氮反應不徹底，殘留余氯較高；臭氧空化協同氯氧化法氨氮去除反應徹底，去除率可達99%以上，幾乎無余氯殘留。

不同方法對氨氮去除效果的影響

不同方法對余氯去除效果的影響

（3）臭氧空化裝置用于處理焦化廢水尾水試驗：

為實現焦化廢水“零排放”的處理目標，我公司研發部采用選定的催化劑，利用公司研發的低能耗新型臭氧空化反應器對三座焦化廠生化處理后的混沉池出水進行兩級臭氧催化氧化實驗，取得了不錯的試驗效果。該技術及裝置可以高效地降解焦化尾水污染物，處理水質達到《煉焦化學工業污染物排放標準》（GB16171-2012）規定的水污染物特別排放限值，最終尾水可以循環利用。

臭氧空化裝置用于處理焦化廢水尾水試驗結果圖

5、工程案例

案例一：河道水質提升

該技術及裝置可解決水庫、湖泊等大水量水體由于夏季溫度較高藻類繁衍速度快形成的地表水體富營養化現象及冬季由于生物法受低溫限制難以持續發揮治理效果導致的河水氨氮含量超標且濃度不穩定的問題。受河流水沙條件影響，河道水生態治理效果不穩定，生物菌劑難以適應河水流態變化，難以持續發揮。河道水治理難度較大，運行成本高，因此采用高效的物化處理方法即本臭氧空化技術及裝置對河水進行快速水質提升是一個較好的選擇。

項目名稱：山西省孝義市孝河水質提升項目（6000m3/d），經該技術處理后，水體中COD、NH₃-N等可達地表Ⅲ類水標準，水質得到明顯改善。

案例二：醫療污泥破壁減量

該技術及裝置可解決醫療污泥危險性大且最終委托處置焚燒費用較高的問題。醫療污水生化處理過程中產生的剩余污泥由于成分復雜，含有較多的致病微生物及寄生蟲卵等，具有較大的危害性。醫療機構污水處理一般屬于中小水量，很少建設專門的污泥處理設施，且醫療污泥作為危險廢物其最終委托處置焚燒費用較高。采用本臭氧空化技術及裝置結合堿處理對剩余污泥進行破壁溶胞處理，實現使污泥絮體結構發生變化，細胞內含物流出，把難降解的固體性物質變為易降解的溶解性物質，并返回生化處理系統補充碳源，實現活性污泥的循環再生化處理，從而達到污泥減量目的。

項目名稱：中化二建集團醫院污水處理站污泥減量項目，經該技術處理后，污泥上清液COD溶出率可達30%以上。