一、背景描述

廢水名稱：某化工助劑高濃類有機廢水

技術路線：光化學高級氧化

處理目標：車車間生產廢水COD濃度或單一有機物含量高，雜環(huán)類物質高，可生化差，不利于后續(xù)工藝系統(tǒng)運行。希望通過光化學，將廢水的COD降低50%及以上，去除毒性，提高可生化性可正常進入后續(xù)生化工藝，替代原有的濕式氧化工藝。

二、設計處理工藝

1. 高級氧化技術介紹

典型工業(yè)廢水（如醫(yī)藥、化工、印染等）常具有有機物含量高、成分復雜，鹽含量高、可生化性差等特點，因此常規(guī)的生化工藝很難對其中的有機物進行有效處理。高級氧化技術是在臭氧、紫外等單一氧化法基礎上發(fā)展起來的新型化學氧化技術，其作用機理是利用原位產生的強氧化性自由基或活性基團，如最常見的羥基自由基（·OH），與有機物發(fā)生化學氧化反應，實現其斷鍵或降解，可將其直接礦化、或氧化提高廢水的可生化性，反應原理如圖1所示。

高級氧化技術是20世紀80年代發(fā)展起來的處理廢水中難降解有機污染物的新技術。根據所用氧化劑及催化條件的不同，常見的高級氧化技術通常有以下幾類：Fenton氧化、紫外光化學、催化臭氧氧化、濕式氧化、超臨界水氧化、電化學氧化等。由于高級氧化技術具有反應快速、適用范圍廣等優(yōu)點，因此引起世界各國廣大專家、學者及工程設備研究人員的重視，并相繼開發(fā)了多種處理工藝和設備，使高級氧化系統(tǒng)展現出一定的生命力和競爭力。

圖1高級氧化技術原理示意圖

2. 光化學氧化技術

（1）技術介紹

在紫外線激發(fā)下，H₂O₂可產生具有很強氧化性的羥基自由基，可將有機污染物最終礦化為CO₂和H₂O，其中間產物具有較多含氧官能團，可有效提高廢水的可生化性。

（2）UV/ H₂O₂基本原理：

本方案采用UV/ H₂O₂高級氧化工藝，反應效率較高，無副產物（如污泥等）產生，減少了二次處理的費用；高級氧化系統(tǒng)占地面積小，減小了土建投資費用；UV光化學系統(tǒng)及催化劑投加系統(tǒng)均可根據水質、水量進行調節(jié)，一定程度上降低了設備的運行成本。

三、項目數據

4.1試驗效果

1#廢水試驗效果：根據COD目標去除率≥50%，整理后數據詳見下表、圖：

從上述圖表可以看出，我司光化學高級氧化設備連續(xù)處理3批次試驗，結果均能穩(wěn)定達到目標去除率≥50%的要求。因來水COD有所波動，達標所需的停留時間、雙氧水消耗（mg/L），COD去除量（mg/L）比值也會有所不同。

從反應時間來看，前期開啟兩支燈運行時，1#水的平均運行時間為7.37小時。由于前期水樣COD波動較大，且普遍濃度較高，剔除高濃度的批次，取與復測的3批水樣COD接近的批次對比，發(fā)現處理時間也在4-6小時。因此，復測中試實驗表明，4支燈穩(wěn)定運行處理1#水樣時，相比2支燈的系統(tǒng)總運行時間能縮短50%以上。

4.2運行成本

1#廢水運行成本

四、結論

采用光化學高級氧化裝置對廢水進行連續(xù)3批次處理，可以穩(wěn)定達到COD去除率≥50%的要求目標，噸水平均費用為85.07元/噸，平均處理時長為1.83小時，雙氧水消耗（mg/L）：COD去除量（mg/L）范圍為0.87-1.04，均值為0.95。對比原濕式氧化噸水成本約160-200元/噸，采用光化學高級氧化處理該類廢水運行成本可減少50%以上。