催化臭氧化工藝參數O/C值的意義
日期:2022/5/11 / 人氣: / 來(lái)源:派尼爾環(huán)保
我習慣分析O/C值,定義為:去除單位COD所需O3量(質(zhì)量比)。
明眼人一看就知道,該比值意義就是氧化還原反應的當量。對!且用起來(lái)直觀(guān)。因為標準方法測定COD時(shí),就將消耗氧化劑的量,折算成O元素的質(zhì)量。因此,不論氧化劑是氧氣、還是臭氧,若全部參與了有機物氧化反應,且O/C中O包括了所有氧化劑,則O/C值都應為1 。
O/C值在生物處理并不重要,因為氧氣不要錢(qián),且大部分曝氣量用于攪拌。如穿孔管氧利用率就非常低,一般低于5%;氧利用率,也不作為曝氣擴散裝置的主要評價(jià)參數,主要用“動(dòng)力效率”,即:每度電充多少公斤的溶解氧。
催化臭氧化工藝則不同了,O3值錢(qián),且O3極易溶解、逸出量極小,氧化能力比O2強,曝氣量也少(氣水體積比常0.5– 2),實(shí)際O/C值一般較小。進(jìn)水COD越高、臭氧投加量越小,O/C值越;水質(zhì)越難氧化,臭氧或•OH無(wú)效分解多了,O/C值就越大。當然對于深度處理,同樣水質(zhì)、同樣O3投配量,這個(gè)值越小,說(shuō)明催化劑性能越好。我們實(shí)施的工程中經(jīng)多年統計,O/C值在1.2 – 2.0之間。O/C值在其它公司工藝中,有高達4.7的,也不能認為人家工藝不好;若處理對象是難氧化的廢水、且COD去除率特別高呢?
催化臭氧化工藝是O3的間接氧化,分析O/C理論值,須考察兩步反應:(1)O3有效分解產(chǎn)生•OH;(2)•OH主導有機物氧化。
(1)•OH來(lái)自何處,并非簡(jiǎn)單問(wèn)題,可以來(lái)自于催化劑表面、特定有機物臭氧化過(guò)程某個(gè)環(huán)節(見(jiàn)上一推送消息)、也可以是水中OH-的催化。但后兩者在深度處理中作用微乎其微,主要還是大量的催化劑作用。從經(jīng)典的表面OH催化學(xué)說(shuō)可以發(fā)現:3個(gè)O3產(chǎn)生2個(gè)•OH。
(2)有機物COD值的降低,無(wú)非有兩種途徑:分解成CO2、或分子結構中加入了O元素?疾•OH主導氧化一般有機物(分子量較大、分子中O元素含量較。⿻r(shí)發(fā)現:1個(gè)•OH可誘導2個(gè)O2參與氧化反應。在這種狀態(tài)下。結合(1),可推導出O/C理論值9/8 = 1.125 ;
前兩天,研究生考察草酸(H2C2O4)的催化臭氧化時(shí),發(fā)現1個(gè)•OH僅誘導1個(gè)O2參與氧化反應。若這種狀態(tài),O/C理論值為9/4 = 2.25 。但草酸是含O比例最高的有機物,故此值可以作為極端值。還是認定O/C理論值為1.125較妥。
實(shí)際工程中,有沒(méi)有可能O/C值小于1 ?也有可能。如,實(shí)際廢水中存在著(zhù)極易氧化的硫化物等,此時(shí)氧氣可直接氧化還原性物質(zhì),這個(gè)比值就小了。但深度處理工藝中,不太可能出現這種情況。
借助O/C理論值指導,有利于工況分析。如某廠(chǎng)工況的單因素分析,圖中橫坐標為O/C值(OvsC),虛曲線(xiàn)為二次回歸線(xiàn)?梢(jiàn)當O/C小于1之前,隨O/C值增加,COD去除率迅速升高;而當O/C大于2之后,去除率不再升高。
作者:管理員