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臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)裝置

臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)裝置

摘要

臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)裝置 臭氧作為一種清潔的強(qiáng)氧化劑,有極強(qiáng)的氧化能力。從19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)以來(lái),就作為氧化劑沿用至今。20世紀(jì)初就被用作飲用水的消毒處理。由于臭氧不會(huì)在處理過(guò)

更新時(shí)間:2019-08-27
來(lái)源:臭氧發(fā)生器
作者:同林科技
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臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)裝置

臭氧作為一種清潔的強(qiáng)氧化劑,有極強(qiáng)的氧化能力。從19世紀(jì)被發(fā)現(xiàn)以來(lái),就作為氧化劑沿用至今。20世紀(jì)初就被用作飲用水的消毒處理。由于臭氧不會(huì)在處理過(guò)的水中產(chǎn)生有害的鹵代有機(jī)物,因而日益引起重視。20世紀(jì)70年代開(kāi)始,各國(guó)開(kāi)始把臭氧應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域。目前臭氧氧化工藝逐漸被應(yīng)用于污水二級(jí)處理、深度處理等各種污水處理領(lǐng)域。

臭氧催化氧化技術(shù)是一種高效的污水深度處理技術(shù),是近年來(lái)工業(yè)污水處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。臭氧催化氧化法即在傳統(tǒng)的單獨(dú)臭氧氧化體系中引入催化劑,以提高臭氧的氧化電勢(shì)[6-7],同時(shí)利用催化劑協(xié)同臭氧氧化可以降低反應(yīng)活化能或改變反應(yīng)歷程,誘導(dǎo)臭氧分解產(chǎn)生比臭氧活性更高且?guī)缀鯚o(wú)選擇性的各類(lèi)自由基(主要為羥基自由基•OH)[8-10],達(dá)到快速、很大限度去除有機(jī)物的目的。

與其他處理方法相比,臭氧催化氧化技術(shù)具有反應(yīng)條件溫和、處理效果好、便于連續(xù)操作、適用范圍廣和無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)[11],在焦化廢水的深度處理方面,具有很好的應(yīng)用前景。

臭氧催化氧化設(shè)備,也稱(chēng)為臭氧反應(yīng)器、臭氧混合塔、臭氧投加裝置等,是實(shí)現(xiàn)臭氧高級(jí)氧化反應(yīng)的關(guān)鍵裝置。目前傳統(tǒng)裝置中,均主要采用曝氣管、曝氣頭、汽水混合器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)臭氧與廢水的混合。我方應(yīng)用臭氧催化氧化設(shè)備,克服現(xiàn)有臭氧氧化技術(shù)的不足,提供一種氣水混合效率高、結(jié)構(gòu)合理、使用安裝方便、適用性廣、耐腐蝕性強(qiáng)的催化氧化塔,可以大大提高臭氧的氧化效率,有效減小運(yùn)行費(fèi)用。

下面為小試臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)裝置配置

一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

臭氧可以氧化廢水中的不飽和有機(jī)物,而且還能使芳香烴化合物開(kāi)環(huán)和部分氧化,使一些大分子的有機(jī)物降解為小分子,提高廢水的可生化性。臭氧極不穩(wěn)定,在常溫下分解為氧。

臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)小試裝置

1.了解特性,掌握臭氧濃度測(cè)定方法;

2.通過(guò)對(duì)染色廢水的處理,了解臭氧處理工業(yè)廢水的基本過(guò)程。

二、 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備

實(shí)驗(yàn)儀器:臭氧發(fā)生器,洗氣瓶,堿式滴定管,量筒,錐形瓶,pH試紙,分光光度計(jì),大燒杯;

實(shí)驗(yàn)試劑:2%的KI溶液,醋酸,0.005mol/L的Na2S2O3 ,1%淀粉溶液,蒸餾水,分散藍(lán)溶液

三、實(shí)驗(yàn)原理

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑,它的氧化能力在天然元素中僅次于氟。臭氧在污水處理中可用于除臭、脫色、殺菌、消毒、降酚、降解COD、BOD等有機(jī)物。

臭氧在水溶液中的強(qiáng)烈氧化作用,不是臭氧本身引起的,而主要是由臭氧在水中分解的中間產(chǎn)物·OH基及HO2基引起的。很多有機(jī)物都容易與臭氧發(fā)生反應(yīng)。例如臭氧對(duì)水溶性染料、蛋白質(zhì)、氨基酸、有機(jī)氨及不飽和化合物、酚和芳香族衍生物以及雜環(huán)化合物、木質(zhì)素、腐殖質(zhì)等有機(jī)物有強(qiáng)烈的氧化降解作用;還有強(qiáng)烈的殺菌、消毒作用。

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下面是采用臭氧催化氧化工藝進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)中試,對(duì)深度處理焦化廢水進(jìn)行研究,以期為工程設(shè)計(jì)和實(shí)施提供參考。

1試驗(yàn)

1.1試驗(yàn)用水

 

1.2試驗(yàn)裝置及方法

試驗(yàn)裝置主要由臭氧發(fā)生系統(tǒng)、臭氧催化氧化反應(yīng)器裝置和臭氧尾氣破壞裝置組成,如圖1所示。

 

 

通過(guò)臭氧發(fā)生器來(lái)制備臭氧,臭氧經(jīng)氣體流量計(jì)控制流量后進(jìn)入臭氧催化氧化反應(yīng)器參與反應(yīng)。反應(yīng)器中填充的是負(fù)載型雙組分金屬氧化物催化劑SODO-Ⅱ(催化劑指標(biāo)參數(shù)見(jiàn)表1),填充率為70%,上下端用微孔隔板固定,底部裝有鈦合金微孔曝氣器,保證氣體以較小體積形態(tài)均勻分布。

表1催化劑指標(biāo)參數(shù)

 

臭氧催化氧化反應(yīng)器裝置為316L材質(zhì)的圓柱罐,尺寸?600mm×2200mm。反應(yīng)器采用上向流形式,底部進(jìn)水,上部出水。臭氧從反應(yīng)器底部進(jìn)入,采用臭氧發(fā)生器(青島國(guó)林純氧源CF-G-2-100g型)現(xiàn)場(chǎng)制備,臭氧很大產(chǎn)生量為100g/h,以干燥氧氣為氣源。為保證催化劑、臭氧和水充分接觸,采用循環(huán)水泵對(duì)反應(yīng)器中的反應(yīng)液進(jìn)行循環(huán)。反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的尾氣經(jīng)尾氣破壞器后排入空氣中。

試驗(yàn)分2個(gè)階段:第一階段為考察影響因子階段,采用靜態(tài)間歇式反應(yīng),每次將反應(yīng)器貯滿水后開(kāi)啟循環(huán)水泵通入臭氧開(kāi)始試驗(yàn),每隔30min取一次樣,分析水樣的pH值、CODcr等參數(shù)。第二階段為穩(wěn)定運(yùn)行階段,采用第一階段摸索的很佳條件進(jìn)行連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行68d,每天三班各取一個(gè)進(jìn)出水水樣進(jìn)行測(cè)試。

臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)裝置5柱

臭氧催化氧化實(shí)驗(yàn)裝置2柱

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