催化臭氧化工艺参数及影响因素

催化臭氧化工艺参数及影响因素

    来源：马鲁铭 铁基催化剂催化臭氧 公众号
   不知道是否有天生聪明的人，至少我不是。今天报告会上有人提问：为什么当O/C（投加臭氧量与进水COD的质量比，无量纲）比值大时，有的工况COD去除率反而低？我竟一时语塞。多简单的问题：变量不止一个！

若以COD去除率η_COD（或出水COD_out）为因变量，那么自变量至少有二个：臭氧投配比O/C（SPSS软件中用OvsC表示）和水力时间HRT。O/C就是反应物的比例（理论值是臭氧当量值，我推导该值为9/8 ）；HRT可表示氧化反应时间。

例：在一化工园区污水厂进行现场中试研究，应用响应面法进行实验设计与分析：

 

可见：三维响应曲面形状如1/4个“帆杆帐篷”。随着O/C、HRT的增加，COD去除率η_COD增长幅度变缓，特别是当O/C大于1.8、HRT大于33min时；现场实验得到的η_COD更大值为72%。

用SPSS软件进行从单因子回归（虚线为3次方多项式回归曲线，实线为线性回归线），结论一致：

当然实际运行更为复杂，进水水质波动且不论，至少还有pH值（小范围波动）及水温的影响。举例，某外资企业污水处理设施相当完善，前端已有多级厌氧和好氧生物处理，深度处理工艺为：

    对于催化臭氧化反应池，水温和pH值的影响如下两图：

 

该水质有一特点，氯离子浓度很高，近万个ppm，所以对催化剂整砌填料的效果和寿命都有一定的影响：

 

采用SPSS软件回归分析发现：后续二个生物处理单元（外加碳源A/O工艺、BAF工艺）其出水水质，与前端催化臭氧化工艺的O/C值高度关联：

这充分说明：催化臭氧化程度，极大影响出水的可生化性。

从催化臭氧化池进水与出水的BOD₅/COD比值也完全证实了这一点，该比值的平均值从0.068提高到0.164，且随着O/C比值略有增加（蓝色虚线与绿色虚线）：

（某外资企业提供了长年的运行数据，在此深表感谢！）