Fenton催化氧化塔

催化氧化塔催化氧化是目前處理高濃度、難降解有機廢水的**技術，該技術的特點是氧化劑在研制的高氧化活性及高穩定催化劑的作用下，達到多相催化氧化的目的，有效的降解廢水中的難降解污染物質。反應無須在高溫、高壓下進行，在通常條件下即可達到反應要求，獲得很高的氧化處理效率。在反應器中，廢水中的污染物和氧化劑分子擴散到催化劑表面的活性中心，然后污染物和氧化劑分子在催化劑表面上發生催化氧化反應。氧化反應后原來較難處理脂肪烴、多環芳烴、多環芳香化合物等降解為易于生化的小分子化合物，COD去除效果明顯，色度可顯著降低，B/C大大提高，可再附以常規的物化或生物處理手段。

芬頓（Fenton）法作為廢水處理技術，利用Fe²⁺和H₂O₂之間的鏈反應催化生成具有強氧化性的羥基自由基(·OH)，可氧化各種有毒和難降解的有機化合物，針對高濃度難生物降解廢水處理，可作為生物前處理以改善水質，提升廢水的可生化性，為后續的深度處理創造有利條件。特別適用于生物難降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水如垃圾滲濾液的深度處理。

芬頓流化床反應器，又稱為芬頓氧化塔、芬頓反應塔，是進行芬頓反應對廢水進行氧化的必要設備。我司在傳統芬頓反應塔的基礎上，研發了具有技術的芬頓流化床反應器，本設備利用流體化床方式使芬頓法所產生的Fe³⁺大部分以結晶或沉淀附著在流化床芬頓載體表面，可大幅減少傳統芬頓法的加藥量產生的化學污泥量（H₂O₂加入量減少10%～20%，Fe²⁺加入量減少50%～70%，污泥量減少40%～50%），同時在載體表面形成的鐵氧化物具有異相催化效果，而流化床技術也促進了化學氧化反應速率及傳質效應，使COD的去除率有效提升10%～20%，處理運行費用節省30%～50%。

過氧化氫催化氧化

催化氧化法的種類很多，zui常用的是過氧化氫氧化法。

過氧化氫在氧化消毒試劑中具有特殊的地位，因為它除了強的氧化作用外也具有還原性，而且在水溶液中形成過氧羥基可是許多污染物迅速水解。過氧化氫可用于有毒廢棄物的氧化破壞、廢水的消毒、除味，可以滿意地解決許多廢液問題。H2O2的特點是在較寬的pH值范圍內具有高的反應活性，不產生有毒的反應產物，另外它比其它氧化劑穩定的多。

過氧化氫與亞鐵離子結合形成的Fenton試劑，具有*的氧化能力，對于許多種類的有機物都是一種有效的氧化劑。開發Fenton試劑在工業廢水處理中的應用，國內外已進行了廣泛的研究。Fenton試劑特別適用于生物難降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水的氧化處理。

Fenton試劑之所以具有非常強的氧化能力，是由于過氧化氫在催化劑鐵等存在時，能生成氫氧自由基（·OH）。氫氧自由基比其他一些常用的氧化劑具有更高的氧化電極電位，因此·OH是一種很強的氧化劑，另外氫氧自由基具有很高的電負性或親電子性，其電子親和能力為569.3kJ，容易進攻高電子云密度點，這就決定了·OH的進攻具有一定的選擇性。

催化臭氧化

催化臭氧化技術是近年發展起來的一種新型的在常溫常壓下將那些難以用臭氧單獨氧化或降解的有機物氧化的方法，同其他氧化技術(如O3/H2O2、UV/O3、UV/H2O2、UV/H2O2/O3、TiO2/UV和CWAO等)一樣，也是利用反應過程中產生的大量強氧化性自由基(羥基自由基)來氧化分解水中的有機物從而達到水質凈化。羥基自由基非常活潑，與大多數有機物反應時速率常數通常為106～109M-1

可作為催化劑的有：銅系列催化劑、三氧化二鋁基催化劑、銳鈦礦和綠坡縷石基催化劑、金屬釕負載在二氧化鈰(200m2/g)上作催化劑、過渡金屬

催化臭氧化對水中有機物去除率較單獨吸附和單獨臭氧化之和還要高，而且消耗的臭氧量也大為減少；氯化消毒處理時，催化臭氧化比同樣條件下單獨臭氧化或臭氧過氧化氫氧化所需的氯量減少；此外即使在氯化消毒工藝加同樣的氯量，催化臭氧化作為氯化預處理工藝所產生的三鹵甲烷量較預臭氧化和預氯化工藝所形成的三鹵甲烷量少。

污水處理改造項目FENTON系統

1工藝方案

1.1項目概況

本設計方案的編制范圍是湖南煙草XXX處理改造項目新增的FENTON系統，處理能力為1500m3/d。內容包括處理各構筑物的設計計算、運行成本及投資估算。

1.2設計規范

（1） 《污水綜合排放標準》                       GB8978-1996

（2） 《給水排水工程結構設計規范》               GB50069-2002

（3） 《鼓風曝氣系統設計規程》                   CECS114∶2000

（4） 《室外給水設計規范》                 GBJ13-86（1997年版）

（5） 《地表水環境質量標準》                     GB3838-2002

（6） 《建筑地基基礎設計規范》                   GB50007-2002

（7） 《建筑抗震設計規范》                       GB50011-2001

（8） 《建筑結構荷載規范》                        GB50009-2001

（9） 《建筑結構可靠性設計統一標準》              GB50068-2001

（10） 《供配電系統設計規范》                       GB50052-95

（11） 《低壓配電設計規范》                         GB50054-95

（12） 《民用建筑照明設計標準》                      GBJ133-90

（13） 《工業與民用電力裝置的接地設計規范》            GBJ65-83

（14） 《工業企業照明設計標準》                     GB50034-92

（15） 《工業企業廠界噪聲標準》                     GB12348-90

（16） 《混凝土結構設計規范》                      GB50010-2002

（17） 業主提供的廢水水質、水量數據資料

1.3設計原則

本設計遵循如下原則進行工藝路線的選擇及工藝參數的確定：

（1） 采用成熟、合理、*的處理工藝。

（2） 廢水處理具有適當的安全系數，各工藝參數的選擇略有富余。

（3） 在滿足工藝要求的條件下，盡量減少建設投資，降低運行費用。

（4） 處理設施具有較高的運行效率，以較為穩定可靠的處理手段完成工藝要求。

（5） 處理設施應有利于調節、控制、運行操作。

（6） 在設計中采用耐腐蝕設備及材料，以延長設施的使用壽命。

（7） 總圖設計應考慮符合環境保護要求；

（8） 工程豎向設計應結合周邊實際情況提出雨水排放方式及流向；

（9）管線設計應包括各專業所有管線，并滿足工藝的要求；

（10）所有設計應滿足國家相關專業設計規范和標準；

（11）所有設備的供應安裝應滿足國家相關專業施工及安裝技術規范；

（12）所有工程及設備安裝的驗收及資料應滿足國家相關專業驗收技術規范和標準

2工藝描述

2.1設計進出水參數

根據業主提供的相關資料，擬定Fenton處理系統進、出水設計參數如下表：

設計進、出水參數表

廢水種類 水   量

（m3/D） （m3/h） CODcr （mg/L） BOD5 （mg/L） SS （mg/L）

進水      1500     62.5           500   300   400

出水      1500     62.5           100    30    30

2.2廢水處理系統工藝流程

（1） 原有處理系統工藝流程

本項目原有處理系統工藝流程如下頁圖所示：

原有處理系統工藝流程簡述：

集水池泵提至微濾機，出水至提升井；提升井泵提至平流沉淀池、出水至調節池； 調節池內同蒸汽、泵提至UASB反應池，出水至SBR池；SBR池自流至中間水池，泵提至氣浮設備。氣浮設備處理后達標排放。

目前的次氯酸鈉投加位置在中間水池。

剩余污泥以及斜板沉淀池、二沉池產生的污泥由污泥泵送至污泥池，污泥送至堆肥車間。

（2） 新增FENTON系統工藝流程

本項目擬定在二沉池出水增加一套FENTON系統，FENTON系統工藝流程如下圖所示：

新增FENTON系統工藝流程簡述：

4 *加藥泵 臺        5 液堿加藥泵 臺        6 PAM加藥泵

臺   

根據設備一覽表上用電設施電力消耗的匯總，我們得出廢水深度處理系統的電力消耗：

??總裝機功率(包括備用設備)： ??總運行功率： ??噸水動力消耗：

運行功率中，指在設計工況下，不包括儀表、MCC/OCC、照明等公用設施用電。

4.2 化學品消耗

（1） Fenton試劑消耗

Fenton試劑為雙氧水和*。雙氧水（27.5%）噸水耗量約為5.24 kg，*噸水耗量約為5.20kg。

（2） PAM的消耗

在混凝反應池前添加PAM。PAM總消耗量預計噸水約為0.002kg。

（3） 堿的消耗

Fenton氧化塔出水偏酸性，需要用堿將pH值調至中性，堿的消耗要待實際運行后，才能有確切的數據。

4.3綜合運行成本經濟分析

綜合以上分析，在正常設計進水水質水量情況下，建設成的廢水深度處理系統的運行費用匯總如下表：

綜合運行成本經濟分析

 序號

項目

單位

數量

單價（元）

運行成本（元/天）

1 電力消耗 Kwh/d    2 化學品消耗 Kg/d    2.1 雙氧水的消耗     2.2 *的消耗     2.3 PAM的消耗     2.4 堿的消耗     3 合計     4 設計日處理能力 m3    5 噸水運行成本

元/噸

8.41

附件一：設備一覽表

 設備一覽表

序號

項目名稱 規格或型號

單位 數量 材質 備注 1 Fenton供料泵 Q=62.5m3 / h, H=12，功率2.2kw

臺 2   離心泵

2 Fenton氧化塔

套 1 碳鋼防腐

  3 Fenton循環泵 Q=50m3 / h, H=12，功率3kw 臺 4   離心泵

5 中和脫氣池  座 1 碳鋼防腐   6 混凝反應池  座 1 碳鋼防腐   7 終沉池  座 1 碳鋼防腐

  8 終沉池斜板

套 1     9 污泥泵 Q=10m3/h, H=10m 臺 1  離心泵

10 雙氧水溶解池 1.0×1.0×1.5 座 1 碳鋼防腐   11 液堿溶解池 1.0×1.0×1.5 座 1 碳鋼防腐   12 *溶解池 2.0×2.0×1.5

座 2 碳鋼防腐

  13 雙氧水加藥泵 Q＝1.5-90L/h，P=0.5MPa，功率0.18kw 臺 2   計量泵 14 液堿加藥泵 Q＝1.5-90L/h，P=0.5MPa，功率0.18kw 臺 2   計量泵 15 *加藥泵 Q＝1.5-900L/h，P=0.5MPa，功率0.75kw 臺 2   計量泵 16 PAM加藥泵 Q＝1.5-90L/h，P=0.5MPa，功率0.18kw 臺 2   計量泵

17 管道閥門 

批 1 

18

電氣儀表

  批

1

紅色部分不計算在主體設備內

附件二：構筑物一覽表

構筑物一覽表

序號 名稱

尺寸（m） 單位 數量 結構類型 備注 1 芬頓及斜管沉淀池主體

    16×6×4

座 1 碳鋼防腐 1                                       

芬頓和斜管沉淀池為一體化設備（制作成本為1.5萬/噸） 

芬頓反應反應條件：

芬頓反應反應條件：pH值2.0—4.0之間，ORP值250—300mv。加酸系統可以通過pH自動控制，加雙氧水通過ORP計自動控制。 投加藥劑：酸、*、雙氧水。 投藥量：

COD：雙氧水：    質量比2：1 雙氧水：亞鐵：    摩爾比10：1 芬頓反應控制時間：2—4小時；