1、两种新工艺特点
Ø 新型芬顿新工艺——“管道反应器 气浮”
以“混合”的要求设计管道反应器;实现瞬时活化 H2O2生成•OH,瞬间氧化有机物生成有机物自由基之目的。实施“混合”由两种形式,一种是由多只静态混合器组成管道反应器;另一种是通过两只以上的射流器将H2O2、H2SO4和FeSO4溶液吸入管道反应器,称之为“秒级芬顿”。上述三种药剂均从管道反应器前端进入,而在反应器后端投加液碱。管道反应器水力停留时间仅为15 – 20 s。
将气浮池组合进反应系统,以扩展氧化有机物自由基的时间和空间;并增加溶解氧,促进芬顿氧化反应。同时,气浮池仍保留了固液分离功能,这对产生大量铁泥的芬顿反应十分必要。浅层气浮池,一般停留时间也只有20 min左右。
优势:工艺改造投资极为节省,流程简捷。
Ø 催化臭氧的铁基催化剂规整化填料
选取一定型号钢材、具有螺旋形状的刨花状铁屑;经机械压缩,形成“沙琪玛”,且使得有效比表面积 很大,即空穴中至少一维是连通的,“海绵式”。
在一定条件下通过化学氧化,表面形成致密的 γ-、α-FeOOH保护层,既是纯化层、又是催化成份。
优势:(1) 比表面积达 3000 M2/M3以上;是普通填料的数倍;(2) 平均孔径约为 1.0mm,通过微观传质保证了寿命仅为纳秒级的•OH氧化有机物;(3)规整化填料保护表面活化层。
2、运行成本与二次污染比较
Ø 芬顿法,主要是药剂费:
甲厂 |
投加浓度 mg/L |
乙厂 |
投加浓度 mg/L |
片碱 |
65 |
30%液碱 |
1000 ~ 1200 |
98%H2SO4 |
290 |
- |
|
FeSO4.7H2O |
980 |
30%亚铁液 |
3800 ~ 4200 |
27.5%H2O2 |
700 |
35% H2O2 |
370 |
两厂药剂费,均约 1.95 元/ M3.水。
Ø 催化臭氧氧化,主要是电费:
臭氧需要量按:O3 : rCOD = 1.15 计算;
按 8 KWh 电、10 kg液氧,生产 1.0 kg臭氧;
则:上述两厂电费约 1.30 元/ M3.水。
关于二次污染,主要是产泥、产盐。
Ø 芬顿法:产铁泥 377mg/L,产盐 (Na2SO4) 490mg/L;有环境危害;
Ø 催化臭氧法:废催化剂(寿命)计入铁泥量仅约 9mg/L,且含水率极低,可直接资源化。
以 400元/t 单价计含 80%水的污泥处理,则折合单位污水芬顿法增加成本为0.75元/ M3.水。
由此可见:直接运行成本芬顿法比催化臭氧法高出约一倍。