三相催化氧化法深度处理污水

以生物制药、化工材料、印染、化工、造纸等为代表的工业园区废水高效深度处理。是业内的研究热点。综合工业园区的废水不仅成分复杂、有毒，而且数量大、水质不稳定。二级处理后，有机物难以降解，可生化性差。生物化学性差的难降解有机物的处理是提高工业废水处理标准中公认的问题。

1.背景

天津某开发区污水厂一、二期设计处理能力为5万t/d，污水厂原深度处理工艺采用气浮+活性炭吸附脉冲澄清池+纤维旋转滤池，已稳定运行一年，处理效果只能达到国家一级A标准的出水要求。对比天津新地标DB12/599-2015《城镇污水处理厂污染物排放标准》(一级A标准)中A标准的要求，经过一年的三相催化氧化和两级臭氧+碳砂滤池现场中试，通过中试结果对比和多次专家组评审，结合类似工程案例的调研结果，污水处理厂最终选择三相催化氧化技术应用于污水处理厂深度升级改造

2.工程进出水指标及工艺流程设计

2017年污水厂生化二沉池出水作为本次标段升级改造工程进水水质的设计依据，并在此基础上留有一定余地。设计出水应符合天津新地标DB12/599—2015《城镇污水处理工厂污染物排放标准》中的A级标准。进出口指示器的具体设计见表1。

针对该工业园污水厂废水中难降解COD的处理，本次招标项目选择三相催化氧化法作为深度处理的主体工艺。具体工艺流程如图1所示。

污水生化二沉池出水由提升泵提升至三相催化氧化反应器，经双催化反应器断链开环后进入双氧化反应器，进行催化氧化反应和催化缩合反应，将大部分有机物分解为二氧化碳、水或简单的小分子物质；经三相催化氧化反应器处理后的水自流入调节稳定池，废水中残留的、难降解的、水溶性的小分子污染物在其中被进一步氧化，同时发生催化缩合反应，形成一些可絮凝的物质，改善了混凝沉淀，有利于后续的固液分离；之后进入污水厂脉冲澄清池进行固液分离，出水可达到排放标准。

3.工程结构和设计参数

①提升池:提升污水以满足后续处理工艺垂直连接的水力要求，尺寸为13.5m×9m×4.5m，有效容积为500m3，安装3台提升泵(2用1备)。

②三相催化氧化反应器:废水经双催化反应器断链开环后进入双氧化反应器，进行催化氧化反应和催化缩合反应，将大部分有机物分解为二氧化碳、水或简单的小分子物质，直径3.5m，高12m，单个反应器有效容积110m3。安装了五个双催化反应器和一个双氧化反应器。

③调节稳定池:经三相催化氧化反应器处理后的水自流入调节稳定池，废水中残留的、难降解的、水溶性的小分子污染物在其中被进一步氧化，同时发生催化缩合反应，形成一些可絮凝的物质，以改善混凝沉淀，便于后续的固液分离，保证出水COD、色度、总磷达标，尺寸为60m×24m×7.5m，有效容积为。

④脉冲澄清池:经过充分反应和碱调节后，进入脉冲澄清池进行固液分离，确保出水SS达标。分为一套和两套，总尺寸为25.7m×22m×4.65m，污泥层面积为440m2，污泥层沉降速率为3.1 m/h，安装两台鼓风机(一用一备)和两台真空泵。

4.项目调试运行及经济分析

项目调试运行:2017年11月，三相催化氧化深度处理系统开始进水加药。启动初期，主要是检查加药系统是否泄漏，自动控制系统是否稳定。2018年1月，正常调试后，生化二沉池出水通过提升泵直接进入三相催化氧化系统进行处理。

三相催化氧化系统自启动以来已达标稳定运行约14个月，证明其具有处理效果好、稳定性强的优点。通过一年多的调试运行，针对不同的污水厂水质，找到了较为经济合理的运行参数。

三相催化氧化工艺稳定运行后，该项目的出水水质好于预期目标。COD的去除率在50%以上，TP的去除率在99%以上，平均出水cod < 21mg/L、TP & lt0.1毫克/升、SS & lt4毫克/升，色度

5.结论

①三相催化氧化工艺在工业园区污水升级改造工程中高效稳定地去除难降解COD，抗冲击负荷能力强，COD去除率高达50%以上，出水水质可达到并超过天津市DB12/599—2015《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准。

②通过调整三相催化氧化的运行参数，用废酸代替浓硫酸，可以降低一定的运行成本。

(来源:天津TEDA新水源科技发展有限公司、南京申科龙科技有限公司)

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