1、兩種新工藝特點
Ø 新型芬頓新工藝——“管道反應(yīng)器 氣浮”
以“混合”的要求設(shè)計管道反應(yīng)器;實現(xiàn)瞬時活化 H2O2生成•OH,瞬間氧化有機物生成有機物自由基之目的。實施“混合”由兩種形式,一種是由多只靜態(tài)混合器組成管道反應(yīng)器;另一種是通過兩只以上的射流器將H2O2、H2SO4和FeSO4溶液吸入管道反應(yīng)器,稱之為“秒級芬頓”。上述三種藥劑均從管道反應(yīng)器前端進(jìn)入,而在反應(yīng)器后端投加液堿。管道反應(yīng)器水力停留時間僅為15 – 20 s。
將氣浮池組合進(jìn)反應(yīng)系統(tǒng),以擴展氧化有機物自由基的時間和空間;并增加溶解氧,促進(jìn)芬頓氧化反應(yīng)。同時,氣浮池仍保留了固液分離功能,這對產(chǎn)生大量鐵泥的芬頓反應(yīng)十分必要。淺層氣浮池,一般停留時間也只有20 min左右。
優(yōu)勢:工藝改造投資極為節(jié)省,流程簡捷。
Ø 催化臭氧的鐵基催化劑規(guī)整化填料
選取一定型號鋼材、具有螺旋形狀的刨花狀鐵屑;經(jīng)機械壓縮,形成“沙琪瑪”,且使得有效比表面積 很大,即空穴中至少一維是連通的,“海綿式”。
在一定條件下通過化學(xué)氧化,表面形成致密的 γ-、α-FeOOH保護(hù)層,既是純化層、又是催化成份。
優(yōu)勢:(1) 比表面積達(dá) 3000 M2/M3以上;是普通填料的數(shù)倍;(2) 平均孔徑約為 1.0mm,通過微觀傳質(zhì)保證了壽命僅為納秒級的•OH氧化有機物;(3)規(guī)整化填料保護(hù)表面活化層。
2、運行成本與二次污染比較
Ø 芬頓法,主要是藥劑費:
甲廠 |
投加濃度 mg/L |
乙廠 |
投加濃度 mg/L |
片堿 |
65 |
30%液堿 |
1000 ~ 1200 |
98%H2SO4 |
290 |
- |
|
FeSO4.7H2O |
980 |
30%亞鐵液 |
3800 ~ 4200 |
27.5%H2O2 |
700 |
35% H2O2 |
370 |
兩廠藥劑費,均約 1.95 元/ M3.水。
Ø 催化臭氧氧化,主要是電費:
臭氧需要量按:O3 : rCOD = 1.15 計算;
按 8 KWh 電、10 kg液氧,生產(chǎn) 1.0 kg臭氧;
則:上述兩廠電費約 1.30 元/ M3.水。
關(guān)于二次污染,主要是產(chǎn)泥、產(chǎn)鹽。
Ø 芬頓法:產(chǎn)鐵泥 377mg/L,產(chǎn)鹽 (Na2SO4) 490mg/L;有環(huán)境危害;
Ø 催化臭氧法:廢催化劑(壽命)計入鐵泥量僅約 9mg/L,且含水率極低,可直接資源化。
以 400元/t 單價計含 80%水的污泥處理,則折合單位污水芬頓法增加成本為0.75元/ M3.水。
由此可見:直接運行成本芬頓法比催化臭氧法高出約一倍。