臭氧聯(lián)合光電催化氧化處理反滲透濃水技術(shù)的研究

      煉化企業(yè)雙膜系統(tǒng)反滲透單元濃水的COD濃度高、難生化降解且鹽含量高，因此很難處理。嘗試采用臭氧聯(lián)合光電催化氧化技術(shù)處理煉油廢水反滲透濃水，效果較好。考察了水中臭氧濃度、廢水pH、廢水溫度對該體系運行效果的影響，結(jié)果表明：水中臭氧濃度及廢水  pH       對處理效果有一定影響，而溫度影響不大；對于COD濃度為200 250 mg／I一石油類濃度為15～18 mg／I．的進水，采用該技術(shù)在廢水pH為9、水中臭氧濃度16 mg／L、臭氧預(yù)曝氣時間10 rain、光電催化單元停留時間60 min的條件下進行處理后，出水COD濃度低于50 mg／L、石油類濃度低于0．5 mg／L，完全滿足企業(yè)對出水水質(zhì)的要求。

海洋重質(zhì)原油具有密度大、酸值高的特點，煉制該類原油產(chǎn)生的污水鹽含量高、環(huán)烷酸溶解油含量很高n。2]，生化性差。在煉油行業(yè)污水回用工程中，反滲透工藝產(chǎn)生的濃水中COD濃度一般約200 mg／L，石油類濃度約10 mg／L，TDS≥5 ooomg／L，BOD／COD比值較低，使得該濃水處理難度極大。這些因素導(dǎo)致對超濾一反滲透的預(yù)處理工藝、濃水處理工藝均提出了嚴(yán)格的要求。

目前國內(nèi)外對反滲透濃水的處理方式有提高回收率、直接或間接排放、綜合利用、蒸發(fā)濃縮等方法[2]。提高回收率和直接或間接排放的方法并沒有把污染物根本去除；綜合利用法對污染物成分復(fù)雜的廢水來說有很大的局限性；而蒸發(fā)濃縮法則能耗過高，大多數(shù)企業(yè)無法承受。因此尋找高效降解污染物的處理方法是解決反滲透濃水處理難題的關(guān)鍵。

儲金宇等[31采用O。／H：O。方法處理含油廢水，在臭氧濃度為7．23 mg／L、H：O。投加量為40mL／L、廢水pH為9、石油類濃度為110 mg／L時，在35℃下反應(yīng)8 min后，油類去除率達(dá)84％。陳竹云等[4]采用臭氧氧化技術(shù)處理難降解油田含油污水(COD濃度208 mg／L、油類濃度小于5 mg／L)，在pH為9、臭氧投加量6 rag／min、反應(yīng)時間20 min的條件下，COD去除率可達(dá)30％。李桂英等邸1考察了光催化、電氧化、光電催化及光電催化／H：O：體系對油田高氯采油廢水的處理效果，結(jié)果顯示：光電催化體系降解有機污染物的效率較高，在光電氧化和電催化氧化體系中均檢測到有一定量的活性氯產(chǎn)生；光電催化／H。O：體系中H。O：在紫外光照下分解，產(chǎn)生大量·OH，短時間內(nèi)大大提高了光電催化體系的降解效率。

采用臭氧氧化技術(shù)處理難降解有機廢水時，產(chǎn)生大量活潑的羥基自由基(·()H)，無選擇性地直接與廢水中的污染物反應(yīng)，將其降解為二氧化碳、水和可降解性物質(zhì)。該技術(shù)反應(yīng)速率快，設(shè)備體積小，既可單獨處理，又可與其它處理過程相匹配，處理成本低[6]。采用光電催化技術(shù)處理石油工業(yè)有機廢水時具有氧化能力強、反應(yīng)速率快、去除效率高、處理裝置占地面積小等優(yōu)點，是一項具有廣泛應(yīng)用前景的新型水污染處理技術(shù)，但在油田廢水處理中應(yīng)用的研究處于初期可行性研究階段，在深度和廣度上都還不夠。此外，該技術(shù)條件苛刻，水的色度、濁度都會影響該技術(shù)的運行效果。今后的一個重要發(fā)展方向，是將此項技術(shù)與生物處理、化學(xué)技術(shù)相結(jié)合，幾種高級氧化技術(shù)聯(lián)合使用，用于難降解有機工業(yè)廢水的后處理。

本課題在前期研究工作的基礎(chǔ)上，對重質(zhì)原油電脫鹽污水經(jīng)過雙膜回用后的濃水，采用臭氧氧化與光電催化氧化組合工藝(簡稱臭氧聯(lián)合光電催化工藝)進行中試研究，考察不同條件下的處理效果。

結(jié) 論

(1)臭氧聯(lián)合光電催化氧化處理煉化廢水反滲透濃水技術(shù)主要是利用臭氧分解、光電體系及臭氧／UV體系產(chǎn)生的活潑次生氧化劑(·OH)來氧化有機物。該體系對COD及石油類去除效率較高。

(2)水中臭氧濃度及廢水pH對處理效果有一定的影響，而溫度影響不大。適宜的處理條件為：水中臭氧濃度16 mg／L，pH為9，水溫10～40℃，光電催化單元停留時問60 min。在進水COD濃度為200 250 mg／L、石油類濃度為15～18 mg／L時，經(jīng)臭氧聯(lián)合光電催化工藝處理后，出水COD藝處理后，出水COD濃度低于50 mg／L、石油類濃度低于0．5 mg／L，滿足企業(yè)對出水水質(zhì)的要求。