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臭氧在電廠鍋爐補給水處理中的應用及對樹脂的影響
專欄:企業新聞
發布日期:2011-03-08
閱讀量:1911
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1、臭氧氧化和混凝聯合處理水中有機物 由于水源污染日益嚴重,地表水中有機物組成變得十分復雜,其含量大大超標,生水預處理單靠常規水處理工藝混凝沉降、過濾已不能滿足要求?;炷两抵荒艹ゴ蟛糠指叻肿恿坑袡C物如腐植酸等,而對低分子有機物如富維酸、酚類、胺類、芳香族及合成表面活性劑效果不好。例如邯鄲熱電廠,1995年3月23日,在生水母管,3號沉清池出口,清水箱出口取樣測定CODMn分別為1...
1、臭氧氧化和混凝聯合處理水中有機物
        由于水源污染日益嚴重,地表水中有機物組成變得十分復雜,其含量大大超標,生水預處理單靠常規水處理工藝混凝沉降、過濾已不能滿足要求?;炷两抵荒艹ゴ蟛糠指叻肿恿坑袡C物如腐植酸等,而對低分子有機物如富維酸、酚類、胺類、芳香族及合成表面活性劑效果不好。例如邯鄲熱電廠,1995年3月23日,在生水母管,3號沉清池出口,清水箱出口取樣測定CODMn分別為15.2,12.96,11.52mg/L,連續測定幾天變化不大,CODMn降低率不到30%,清水箱出口CODMn大大超過2.0~2.5mg/L的規定,從而導致周期制水量少,酸堿耗量大,陰樹脂使用壽命縮短及混床出水電導率不合格等問題,長期如此運行,勢力設備的安全運行將受到嚴重威脅。為此邯鄲熱電廠與我們共同提出采用臭氧氧化和混凝聯合處理生水有機物的新方法,并在實驗室大量實驗的基礎上經現場取樣試驗(水樣體積為1L,pH=7.2,混凝劑為PAC,60mg/L),效果較好,詳見表1。

表1 臭氧氧化和混凝聯合處理生水有機物的結果

序號
接觸時間(min)
臭氧濃度mg/L
處理前CODMn
處理后CODMn
混凝后CODMn
降低率(%)
1
3
10.0
15.2
11.8
7.52
50.5
2
3
10.0
9.85
5.07
48.5
3
10
10.0
14.4
8.04
5.06
64.8
4
30
10.0
16.2
10.24
32.6
5
30
11.2
16.6
9.40
4.2
74.4
6
30
11.2
11.6
4.0
1.4
87.0
7
30
11.2
11.6
3.0
0.6
94.8
8
30
11.2
13.0
4.6
3.0
76.9
9
30
11.2
14.4
8.5
40.9

表中數據由邯鄲熱電廠化學車間測定
 
由表中可知:
(1)      相同接觸時間,臭氧濃度越高,COD降低率幅度越大,而在相同的臭氧濃度下,接觸時間越長,COD降低率幅度越大。
(2)      在其它條件相同的情況下,生水COD越高,處理效果越差。
因此采用臭氧氧化和混凝聯合處理電廠生水有機物應根據水質的具體情況來調整臭氧的濃度或臭氧的接觸時間使其清水箱出水CODMn符合要求。
2 水中殘余臭氧對樹脂的影響
2.1 臭氧在實際體系中的分解速率(即殘余臭氧的分解速率)
       因實際水體系組成復雜,并且還有一些膠狀,懸浮狀物質,當臭氧氧化有機污染物后,除了溶于水中的O2外,還有吸附在雜質上的臭氧,因此其分解條件與純水不完全相同。下面對東湖水,茶港生活污水、邯鄲電廠生水在25℃,pH=7.0~7.3,通臭氧10min,然后靜止,每隔一定時間取樣分析,得到臭氧濃度C隨時間變化的數據,并進行線性回歸處理,得到以inC~t的線性關系較好,說明殘余臭氧的分解近似為一級反應,結果見表2。-1
 
表2 水中殘余臭氧的分解動力學數據

水源
茶生活污水
東湖水
邯鄲水
Kmin-1
4.0×10-2
3.4×10-2
4.4×10-2
半衰期
17.3
27.4
15.8

實際體系中的分解速率常數明顯比純水慢,實際體系的pH=7.0~7.3的K與純水ph=6接近。
在測定第一個和最后一個殘余臭氧的濃度時,同時測定CODMn,經多次測定,COD幾乎不變,說明在靜態條件下殘余臭氧濃度較低時,臭氧的濃度的降低完全是分解所致。
2.2 實際體系中殘余臭氧的濃度
實際體系中殘余臭氧濃度的大小與其溫度、pH、組成及測定時間等因素有關?,F對不同體系通入臭氧30min,放置20min測其殘余濃度,結果見表3。
 
表3 不同體系殘余臭氧濃度

體系名稱
腐植酸液
生活污水
東湖水
電廠生水
PH
7.0
7.2
7.2
7.2
CO3·mg/L
0.42
0.76
0.64
0.69

由表3可見殘余臭氧濃度不到1mg/L。假設為1mg/L,要使濃度降為0.3mg/L的時間(飲用水要求的最低濃度),根據一級反應公式InC0/C=kt(式中:分解速率常數K取0.044min-1,初始濃度C0=0.3mg/L)計算得到t=27min。因此不到半小時可降至0.3mg/L。這種水具有殺菌消毒作用,溶解氧高、潔凈、新鮮有利于水生生物生長。
2.3 殘余臭氧對樹脂的影響
邯鄲電廠生水在氧化池中經臭氧氧化后流經混凝沉清池、無閥濾池、清水箱,在進入陽床之前約需2h,由前面測定數據20min后殘余O2濃度為0.69mg/L,那么,2h后殘余濃度為8.5×10-3mg/L,在此濃度下對強陽樹脂的影響可通過下述的臭氧強化實驗來說明:
(1)制備濃度約為2mg/L的臭氧氧化水在碘量瓶中浸泡經預先處理的001×7型強陽樹脂2g,考慮到臭氧在水中的分解,定時換臭氧化水使其濃度總大于8.5×10-2mg/L,并將碘量瓶塞蓋緊,浸泡近二個月,最后直接通水時,產生了較大的影響。


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