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生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時(shí)發(fā)布環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實(shí)用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟(jì)社會全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)
2023-J-9
申報(bào)單位
湖南博世科環(huán)?？萍加邢薰?br />
推薦單位
湖南省環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會
一、技術(shù)簡介
適用范圍
難降解工業(yè)廢水“催化臭氧氧化+曝氣生物濾池”深度處理技術(shù)適用于石化行業(yè)、煤化工和染整工業(yè)廢水二級生化出水的深度處理。
技術(shù)原理
難降解工業(yè)廢水“催化臭氧氧化+曝氣生物濾池”深度處理技術(shù)是結(jié)合臭氧高級氧化的有效性和生物處理的經(jīng)濟(jì)性的一種組合工藝。微氣泡臭氧催化預(yù)氧化可提高二級出水的可生化性，促進(jìn)后續(xù)曝氣生物濾池的生物膜生長，提高生物活性，進(jìn)而強(qiáng)化濾池的去除污染物的效率。其單體的作用原理如下：
(1)臭氧催化氧化。通過微氣泡發(fā)生器，在催化臭氧反應(yīng)器底部構(gòu)建曝氣系統(tǒng)，產(chǎn)生大量微細(xì)臭氧氣泡。臭氧催化材料與擴(kuò)散到催化活性層的微細(xì)臭氧氣泡作用產(chǎn)生大量的·OH，將難降解廢水中多種有機(jī)污染物斷鏈、破環(huán)并改善其可生化性，為后續(xù)曝氣生物濾池創(chuàng)造有利生化條件。
(2)曝氣生物濾池(BAF)。以濾池中填裝的粒狀陶粒為載體，在濾池內(nèi)部進(jìn)行曝氣，使濾料表面生長著大量生物膜。當(dāng)污水流經(jīng)時(shí)，利用濾料粒徑較小、比表面大、吸附能力強(qiáng)的特點(diǎn)，強(qiáng)化所附生物膜中高濃度的活性微生物強(qiáng)氧化分解作用，充分發(fā)揮微生物的生物代謝、生物絮凝、生物膜和填料的物理吸附和截留以及反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向食物鏈的分級捕食作用，實(shí)現(xiàn)污染物的高效清除。
工藝路線
該廢水深度處理系統(tǒng)通過臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，通過臭氧催化劑催化，與經(jīng)二級生化處理后的難降解廢水反應(yīng)，預(yù)氧化去除廢水中部分COD并提高其可生化性，催化臭氧氧化系統(tǒng)尾氣中多余的臭氧氣體則經(jīng)處理裝置破壞處理。經(jīng)催化臭氧氧化后的廢水由于可生化性得到提高，滿足曝氣生物濾池生化條件，經(jīng)過曝氣生物濾池吸附、截留和微生物代謝作用后，進(jìn)一步降低廢水中COD含量。最終曝氣生物濾池出水經(jīng)濾布濾池截留去除懸浮物質(zhì)后達(dá)到排放要求。
應(yīng)用效果
經(jīng)“催化臭氧氧化+曝氣生物濾池”深度處理后，出水指標(biāo)可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)。
該技術(shù)使用時(shí)可能存在的二次污染及處理對策如下所示：
(1)廢氣。催化臭氧氧化段尾氣經(jīng)破壞器處理不會產(chǎn)生二次污染。
(2)廢水。催化臭氧氧化段催化劑金屬離子溶出微量，不影響處理水質(zhì)。出水水質(zhì)中，pH、CODCr、懸浮物、氨氮、總磷均符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(3)噪聲。設(shè)備噪聲主要來自風(fēng)機(jī)和泵類的運(yùn)行，本公司采用低噪音設(shè)備，通過基礎(chǔ)減震、建筑隔聲和綠化等措施降低噪音。噪音能達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 12348-2008中2類標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(4)固體廢物。該深度處理工藝產(chǎn)生的污泥量極少，主要為曝氣生物濾池產(chǎn)生的少量污泥。
研發(fā)背景
隨著國家“水污染行動(dòng)計(jì)劃”的頒布和長江經(jīng)濟(jì)帶“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”國家戰(zhàn)略的實(shí)施，解決長江黃河乃至全國重點(diǎn)流域內(nèi)“重化工圍江(河)”的難題是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)文明建設(shè)的一個(gè)不可回避的矛盾。目前，農(nóng)藥、造紙、精細(xì)化工等企業(yè)及普遍存在的工業(yè)集聚區(qū)(園區(qū))，其廢水大多是難降解工業(yè)廢水，現(xiàn)有生化法治理達(dá)標(biāo)難度極高，亟需高效低耗的提質(zhì)達(dá)標(biāo)保障技術(shù)。
為此項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)圍繞難降解工業(yè)廢水二級出水深度處理，開展了以臭氧催化劑合成應(yīng)用為核心，臭氧高效催化氧化為重點(diǎn)，高級氧化與生物處理相結(jié)合的多技術(shù)耦合水處理集成工藝研究，為難降解工業(yè)廢水的達(dá)標(biāo)排放提供技術(shù)支撐。
技術(shù)特點(diǎn)
難降解工業(yè)廢水“催化臭氧氧化+曝氣生物濾池”深度處理技術(shù)具有以下特點(diǎn)：
(1)以機(jī)加工廢料鐵刨花為臭氧催化劑制造原料之一，該原料來源廣泛，且催化劑加工合成方案綠色環(huán)保，催化劑成本可降低30%左右。此外，該臭氧催化劑為模塊化生產(chǎn)，內(nèi)部含有大量無定形通道，孔隙率高，比表面積達(dá)到2000m2/m3。
(2)優(yōu)化微氣泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)，突破了傳統(tǒng)曝氣盤曝氣下臭氧氣泡的尺寸限制，提高了臭氧溶解度、延長氣體在水體中停留時(shí)間。耦合自主研發(fā)的具有大比表面積，高臭氧催化活性的催化劑，極大提升臭氧使用效率，處理難降解廢水的O/C比值從傳統(tǒng)的1.8——3.0降低至1.2——1.8。
(3)結(jié)合了催化臭氧氧化的高效性與曝氣生物濾池的經(jīng)濟(jì)性，突出減污降碳的同時(shí)提高處理水體可生化性的重要性，充分發(fā)揮曝氣生物濾池的生物消化功能，達(dá)到高效低耗凈化水體的作用。
二、典型應(yīng)用案例
案例名稱
萍鄉(xiāng)市匯清科技投資有限公司1萬m3/d萍鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西區(qū)工業(yè)園區(qū)污水處理提標(biāo)改造工程。
案例簡介
萍鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西區(qū)工業(yè)園區(qū)污水處理提標(biāo)改造工程項(xiàng)目，該項(xiàng)目擬對已有的萍鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西區(qū)污水處理廠進(jìn)行改擴(kuò)建，將廢水處理量由原有的5000 m3/d擴(kuò)大至10000 m3/d，同時(shí)處理出水效果提升至一級A標(biāo)準(zhǔn)。湖南博世科環(huán)?？萍加邢薰矩?fù)責(zé)該項(xiàng)目的工程總承包、設(shè)計(jì)以及施工。
達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)或性能要求
萍鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠經(jīng)預(yù)處理及二級處理后的難降解廢水，通過“催化臭氧氧化+曝氣生物濾池”深度處理后，出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)的要求。
業(yè)主單位
萍鄉(xiāng)市匯清科技投資有限公司
投運(yùn)時(shí)間
2022年5月10日
工藝流程
在萍鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西區(qū)工業(yè)園區(qū)10000 m3/d污水處理廠提標(biāo)改造建設(shè)項(xiàng)目中，經(jīng)預(yù)處理及二級處理后的難降解廢水進(jìn)入臭氧接觸氧化池，在臭氧接觸氧化池中通過高效臭氧催化劑異相催化，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基與水體中污染物發(fā)生氧化反應(yīng)，達(dá)到深度氧化脫碳和提高二級出水的可生化性的目的。臭氧接觸氧化池出水再經(jīng)曝氣生物濾池進(jìn)行深度降碳，出水可達(dá)標(biāo)排放。該工藝中沉淀池污泥經(jīng)污泥濃縮池和污泥脫水間脫水處理后外運(yùn)填埋。
運(yùn)行情況
萍鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠二級生化處理出水經(jīng)“催化臭氧氧化+曝氣生物濾池”深度處理后，出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)的要求。
技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生的碳減排效果
萍鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠二級生化出水經(jīng)“催化臭氧氧化+曝氣生物濾池”深度處理后，各項(xiàng)污染物排量進(jìn)一步減少，各項(xiàng)污染物的年度減排量為COD減排1095.0 t/a，BOD減排328.5 t/a，TN減排91.2 t/a，NH3-N減排91.25t/a，TP減排16.4t/a。
三、技術(shù)申報(bào)單位聯(lián)系信息
單位名稱：湖南博世科環(huán)?？萍加邢薰?br />
單位地址：湖南省長沙市岳麓區(qū)谷苑路389號
聯(lián)系人：劉玉莎
來源：技術(shù)部
原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 | 難降解工業(yè)廢水臭氧催化氧化+曝氣生物濾池深度處理技術(shù)
