1、适用范围或应用领域

多种行业废水，包括印染废水、煤化工废水、精细化工（农药、医药）废水、电子（液晶显示）行业废水等万吨级废水处理。

2、 技术简介

催化臭氧技术，氧化有机物能力强，可弥补生物法局限，清洁绿色，是最适深度处理技术。

铁基催化剂整砌化填料，具有独立知识产权，催化效果好，填料性质优越，特别适宜于纳秒级羟基自由基的产生与发挥作用。

3、工艺路线及参数或技术原理

针对废水深度处理中难降解有机物，以•OH主导的高级氧化方法最为有效；臭氧的直接氧化效果差，使其有效分解产生•OH形成高级氧化机制是关键。

本技术采用铁基催化剂催化臭氧，是真正意义上的异相催化，清洁绿色，不产生二次污染；开发的整砌化填料，内部存在大量的微通道结构，满足•OH寿命只有纳秒级、催化剂作用域有限的要求，应用效果好。

4、主要技术指标

COD去除率在40 ~ 60%

后续“二次生化”，COD去除率可达50 ~ 70% 

臭氧需要量：O3∶ΔCOD  =（1.2 ~ 2）∶1 

停留时间：20 ~ 180 min 

回流比：塔式可不回流，折流式 0 ~ 3倍

5、技术特点

（1）催化臭氧形成高级氧化机制。催化剂理论上不消耗，实际使用寿命长达五年，操作简单，运行管理方便。 

（2）绿色的深度处理工艺。与芬顿法等工艺不同，催化臭氧工艺不使用化学药剂，故不产泥、不产盐；臭氧分解后为氧气，没有二次污染。

（3）可与生物法有效组合。催化臭氧可有效降解生物难降解的物质，而它产生的中间产物可生化性又大幅提高。因此后续“二次生化”形成组合工艺，出水水质更好，成本更低。 

（4）运行成本低。在高级氧化工艺中运行成本最为低廉，且随着废水深度处理广泛采用，工程投资下降趋势显著。

6、技术优势

（1）催化剂填料有效比表面积很大，通常使用的为3500 M2/M3，是一般散装填料的 3 ~ 5倍。 

（2）属规整化填料，与散装填料相比，有效地保护了作为催化剂的表面改性层。 

（3）平均孔径很小，通常在1.0 mm左右，满足了催化臭氧形成高级氧化机制的必要条件。

7、设备组成

填料装置： 是配合大型砼反应器形式所开发的填料单元，又称单元化填料，属有包装的整砌填料，其工艺性能有以下特点： 

（1）有效比表面积很大，通常使用的为3500 M2/M3，是一般散装填料的 3 ~ 5倍。这一方面是由于刨花状铁屑其厚度不足0.1 mm；更重要方面，是由于发明人根据长期的实验研究，找到了有效比表面积与堆积密度之间的函数关系。 

（2）平均孔径很小，通常在1.0 mm左右，满足了催化臭氧形成高级氧化机制的必要条件。高级氧化机制就是由•OH主导氧化有机污染物，而•OH主要是在催化剂表面和固液界面液膜层形成的。由于•OH的寿命只有纳秒级，故不可能跑到距离较远的液相主体氧化有机物。据此，有理由怀疑投加量不大的流化型催化剂实际工程效果。此外，规整化填料内孔径形状各异，有利于紊流传质，也是填料的优越性能。 

（3）属规整化填料，与散装填料相比，有效地保护了作为催化剂的表面改性层；且在大型反应器中，由于密封和流态的要求，反应区应以多块填料垒叠为宜。由此，不仅要求规整化填料吊装方便，且流态上要求有二次配水功能。照片所示单元化填料很好地满足了这些要求。

 砼反应器： 大型污水处理厂通常使用钢筋混凝土反应器，造价低、容积率高。

为了适用这种形式的反应器，我们开发了单元化填料装置。填料装置必须与反应器流型匹配，才能发挥作用；同时，反应池的流型、臭氧布气扩散装置又极大地影响催化氧化的反应效率。 

（1）臭氧布气扩散装置必须是微孔布气，且器件的材质必须耐臭氧腐蚀；应综合考虑布气装置的使用寿命、拆换方便性、以及水倒灌时防堵塞性能等。

（2）气水必须逆向流。臭氧衰减动力学研究证明：大气泡同向流，臭氧在催化剂区分解率极低；而微气泡逆向流，臭氧在催化剂区几乎完全分解。水流向下，一般通过池上部布水渠堰配水，或侧边折流堰布水；池底丰子管或集水渠滤头汇水；且单元池的宽深比不易过大。 

（3）根据相关规范，臭氧反应池运行时必须密闭，因此池顶有盖。故单元化填料的高度必须小于反应器高度的1/2；一般小于1/3才便于施工。为了有效地利用反应池，单元化填料应能在池内叠置。 

 钢反应器： 当工业废水量小于3000M3/d时，钢结构反应塔就有明显优势。

主要是高径比大，配水条件好，气水逆向流时不易短流；是与其它塔型装置配合，系统较为协调。 

（1）虽然臭氧可以对金属材料产生腐蚀，机制是臭氧对零价金属的直接氧化。与氯离子持续的电化学腐蚀不同，臭氧的腐蚀受水中pH值影响甚大。酸性条件下腐蚀严重，偏碱性条件下即发生钝化作用，大大减缓了腐蚀速率。所以，钢反应塔材质，视废水的pH值、氯离子浓度、臭氧浓度、碱度等决定。 

（2）同样与氯离子腐蚀机制相反，臭氧对有机高分子材料产生脆化作用，其机制是臭氧分子对高分子有机物中C-C（特别是C=C）链的断链作用，极大地破坏了材质的强度，且往往对外观影响小，易被忽视。因此，反应系统中谨慎使用塑料材质，如：玻璃钢、PE、PVC、PS等。

（3）当钢反应塔有效高度超过6米后，塔上部排出的臭氧极低，一般远小于人的嗅觉阈值，对人体健康不产生危害。当然，工程中仍应按有关规范配置尾气臭氧破坏装置，以防万一。

8、技术要求

（1）一般为生物处理后的出水；否则，pH值必须大于6.0。

（2）以纯氧源制备臭氧，纯氧比例大于90%；纯氧贮存、制备，以及臭氧制备等可满足相关的安全规范。 

（3）根据水量采用两种反应器形式，当水量小于3000M3/d建议采用塔式（钢结构），当水量大于5000M3/d折流式（土建结构）。

9、工程案例

深圳光明污水处理厂-华星光电4.2万M3/d电子废水深度处理项目 

上海巴斯夫5000 M3/d混合化工废水提标 

靖江帝斯曼4000 M3/d制药废水提标 

福田集团盐城福汇纺织12000 M3/d印染废水提标-去苯胺及脱色 

绍兴污水处理厂高级氧化处理工程（中试规模100 M3/d） 

江西天新药业高级氧化处理工程（中试规模100 M3/d） 

宣伟涂料（南通）废水站高级氧化预处理工程