科技部正式發(fā)布的《國家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果目錄》包括18項(xiàng)水污染治理技術(shù)、15項(xiàng)大氣污染治理技術(shù)、23項(xiàng)固廢處理技術(shù)等共85項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)成果。
1. 技術(shù)名稱
污水深度處理臭氧催化氧化技術(shù)
2. 適用范圍
市政污水處理廠提標(biāo)改造、工業(yè)園區(qū)高濃度難降解廢水深度處理。
3. 技術(shù)內(nèi)容
3.1 技術(shù)原理
污水深度處理臭氧氧化技術(shù)由以下兩大核心技術(shù)組成：
（1）高效溶氣技術(shù)
該技術(shù)主要通過電磁（EM）切變場將污水中水分子和污染物分子的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)打破，形成更小的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，同時(shí)水中各種離子受電流脈沖作用，改變了待處理污水的物理、化學(xué)、分子力學(xué)等各方面性能，由于水分子團(tuán)簇結(jié)構(gòu)變小，水分子之間的作用力發(fā)生改變，氣體在水中的溶解度也隨之發(fā)生改變，從而提高了臭氧溶氣效率。此外，由于污染物分子的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)被打破，形成了更小的團(tuán)簇結(jié)構(gòu)，加快了與臭氧分子和羥基自由基的生化反應(yīng)速率。
（2）高效催化技術(shù)
該技術(shù)包括非均相催化和均相催化，非均相催化劑在制備過程中加入了稀土金屬（稀土催化通用單體選擇性配位聚合，可以精確控制鏈結(jié)構(gòu)），與過渡金屬經(jīng)過高溫焙燒后形成金屬氧化物，作為催化劑，將吸附在其表面的臭氧分子分解生成羥基自由基，提高臭氧對污水中難降解有機(jī)物的處理效率。均相催化是通過微電解過渡金屬極板，直接在水中產(chǎn)生新生態(tài)離子催化劑，促使臭氧分解生成羥基自由基，提高對污水中難降解有機(jī)物的處理效率。非均相催化劑比表面積 200 m2/g～1000 m2/g，使用壽命超過 10 年，均相催化通過微電解技術(shù)，可在污水中精準(zhǔn)投加μg/L量級的金屬離子。該技術(shù)不產(chǎn)生污泥，操作簡便。
3.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
（1）運(yùn)行過程中只消耗氧氣和電能，只產(chǎn)生 H2O 和 CO2，無二次污染。
（2）臭氧的利用率可達(dá) 95%以上；非均相催化劑具有良好的催化效果，使用壽命超過 10 年；均相催化通過自主開發(fā)的微電解技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)在污水中精準(zhǔn)投加μg/L 量級的金屬離子，不產(chǎn)生污泥，操作簡便快捷。
（3）出水 COD 符合甚至優(yōu)于 GB18918-2002 一級 A 標(biāo)準(zhǔn)（COD≤50mg/L）
4. 污染治理或環(huán)境修復(fù)效果
臭氧的利用率可達(dá) 95%以上，處理后出水 COD 濃度≤50mg/L。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，運(yùn)行成本節(jié)省 50%，占地面積節(jié)省50%；達(dá)標(biāo)尾水中富含溶解氧，可作為河湖補(bǔ)給水源，增強(qiáng)河湖水體自凈修復(fù)能力，具有良好的生態(tài)效益。
5. 技術(shù)示范情況
該技術(shù)已有近 80 個(gè)工程項(xiàng)目。無錫市錫山水務(wù)有限公司云林廠提標(biāo)改造工程，設(shè)計(jì)處理規(guī)模 6 萬 m3/d，管網(wǎng)服務(wù)范圍21.8km2，污水處理廠 60%的廢水主要為工業(yè)區(qū)排放的工業(yè)廢水，具有成分復(fù)雜、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，在工藝末端采用臭氧催化高級氧化技術(shù)處理后，出水水質(zhì)可達(dá)到 GB3838-2002 準(zhǔn)Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn)，尾水排入北興塘河作為河道補(bǔ)給水源。
6. 投資估算
某污水處理廠 60 萬 m3/d 脫色工程，進(jìn)水主要為制藥廢水，COD 由 70mg/L 降至 50mg/L，設(shè)備整體工藝包需投資約 1350萬元。某 1.2 萬 m3/d 污水處理廠提標(biāo)改造項(xiàng)目，工程投資 3800萬元。
7. 投資回收期
以某污水處理廠 1.2 萬 m3/d 提標(biāo)改造項(xiàng)目為例，項(xiàng)目靜態(tài)回收期約 13 年。
8. 技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣前景
該技術(shù)為我國市政污水處理提供了有效的解決方案并已在全國多個(gè)萬噸級規(guī)模的污水處理廠升級改造中應(yīng)用，應(yīng)用地域涵蓋了華北、東北、華東、華中、華南、西南地區(qū)，推廣應(yīng)用前景良好。
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