革新性CDOF工艺:高效能密闭压力罐式臭氧催化氧化技术详解
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密闭带压罐体臭氧催化氧化
(1)CDOF(旋流溶臭氧气浮单元)是一项创新工艺,它通过系统性整合臭氧高级氧化、旋流分离与溶气气浮三项技术,实现对各类难降解废水的高效综合净化。
(2)结构形式:采用密闭带压立罐结构,主要包含主反应罐、次级反应罐、射流臭氧注入装置、均相/非均相催化剂、减压水力空化装置、尾气处理单元以及臭氧发生器等核心组件。
(3)工艺描述:废水经增压后,进入射流臭氧注入装置,与臭氧混合气体充分混合。在高速水流切割作用下,臭氧气体被分散为大量微气泡。随后,富含微气泡的污水迅速升压,促使臭氧快速溶于水中。未溶解的氧气微气泡被进一步压缩成微纳米气泡,并进入主反应罐。
在罐内,溶解态臭氧与催化剂接触,迅速产生羟基自由基(·OH),这些自由基与废水中的有机污染物(以COD计)发生快速反应,使大分子有机物断裂成小分子,最终转化为二氧化碳和水。在此过程中,微纳米氧气气泡持续对催化剂进行冲刷与扰动,不仅强化了接触反应效果,提升了臭氧与催化剂的反应速率,也有效防止了催化剂板结与堵塞。同时,微气泡能够吸附并去除水中的悬浮物、胶体及油脂等物质,从而削减非溶解性COD,降低臭氧消耗。
经主反应罐处理后的废水,通过减压水力空化装置降压,释放出大量微气泡进入次级反应罐。此前未反应的溶解态臭氧在此析出,形成新的微气泡,继续与催化剂接触进行催化反应,进一步降低COD。微纳米气泡同时继续去除残留的非溶解态污染物(如油脂、悬浮物、胶体等),确保最终出水水质达标,并排入后续工序。
为维持催化剂活性并防止堵塞,CDOF撬装设备设有定期自动反洗活化程序(约每周1-2次)及酸洗再生程序(约每月1次),以保障催化剂长期稳定运行。
(4)技术特点:
高效反应与低耗运行:臭氧以溶解态和微纳米气泡形式高度分散在水中,臭氧反应速率快,与催化剂充分强化接触,·OH转化效率高,臭氧消耗量只有传统的1/4~1/3,运行成本只有传统的1/3~1/4。
密闭安全与环境友好:主反应罐运行压力为0.3~0.6Mpa,次反应罐运行压力为0.03~0.1Mpa,采用密闭带压运行,臭氧零泄漏,现场环境友好,安全环保。
抗堵设计与长效稳定:浮动床催化反应,催化剂不宜堵塞和板结,同时采用自动反冲洗、活化和再生工艺,保证催化剂长期稳定有效,确保处理效果稳定。
智能控制与操作简便:采用全自动DCS/PLC控制,采用智能化自动优化和预警系统,无须人工干预,设备操作维护便捷,运行稳定性和安全性高。
紧凑高效与部署快捷:反应时间短仅15min,为传统的1/6,撬装化设计,占地小,配套设施少,施工周期短。
