中石化长岭分公司 戴敏

一、水质情况

水样为某石化企业含盐污水，污水经生化系统处理后，排水COD在120mg/L以下，但无法达到COD小于60mg/L国家排放标准，出水达标率低，与企业循环利用COD小于50mg/L的标准相差更远。污水经生化处理后，出水经高效沉淀池自流到臭氧催化氧化池，发现臭氧催化氧化池含泥较多，活性降低，臭氧催化氧化效果下降，通过现场发现大量含泥污水进入臭氧池内，分析可能是造成臭氧催化氧化池内催化剂活性下降的主要因素，本小试通过与新催化剂在同样条件下进行对比实验，探究催化剂失活的程度。

二、工艺条件

小试实验采用臭氧催化氧化工艺对现场臭氧催化氧化池各组池内催化剂与新催化剂进行实验，并比较各组池内催化剂的处理效果。

臭氧催化氧化技术是苏州科环环保科技有限公司研发并具有完整知识产权的污水高级处理技术，臭氧催化氧化技术采用的多孔无机材料载型催化剂，通过催化臭氧产生羟基自由基（·OH）。羟基自由基氧化的特点如下：无选择性、氧化效率高、使用寿命长，效率稳定；设备少，控制点少，工艺简洁，操作简单；工程投资省，运行费用低等[1]。

试验中，利用气体流量计控制臭氧投加量，通过蠕动泵将废水打入氧化柱中进行催化氧化。控制调节不同水力停留时间和臭氧投加量，氧化过程中间歇取样测定出水COD等数据[2]。

三、分析方法

COD采用20分钟快速消解测定法（DR6000型水质测定仪，哈希公司）进行测定。

四、实验过程

（一）参数控制

每组取1.5L实验室催化剂装入小试氧化柱内（现有4个柱子，需要分组进行实验），通过蠕动泵打入废水进行臭氧催化氧化实验。利用现场臭氧池的进水，臭氧投加量为100mg/L，水力停留时间为2小时，开展小试工作。

（二）不同深度催化剂效果评价

先对现有5#池一段（进水段），取其填料层上中下三层的催化剂（不清洗），与新催化剂做平行对照实验。判断催化剂催化活性降低程度。

1.未清洗实验

当臭氧投加量为200mg/L，停留时间为2小时时，新催化剂处理的平均出水COD较低，COD去除率达到80%左右；现场5#臭氧池池内催化剂催化活性有所降低，平均出水COD为普遍偏高，上层COD去除率为25%左右；中层COD去除率为40%到50%左右；下层COD去除率为60%左右。

2.清洗实验

然后把取得的填料层上中下三层的三组催化剂进行清洗，与清洗前进行对比，判断催化剂失活程度和附着杂物对催化剂活性的影响。当臭氧投加量为200mg/L，停留时间为2小时时，现场5#臭氧池池内催化剂活性确实有所降低，平均出水COD为普遍偏高，上层COD去除率为50%左右，中层COD去除率为60%左右，下层COD去除率为65%左右。

清洗以后，上层COD去除率从原来的25%上升至50%左右，中层COD去除率从原来的45%上升至60%左右，下层COD去除率从原来的60%上升至65%左右，而新催化剂的COD去除率在80%左右。

由于5#池二段（出水段）不同深度催化剂污染状况大致相同，只需取其上层催化剂与新催化剂进行对比实验。由于实验器材有限，可与与4.3一起分析数据[3]。

（三）不同池体催化剂效果评价

对现场其他臭氧催化氧化池各组池内催化剂，利用现场臭氧池进水分别进行臭氧催化氧化小试，分析并比较6组池子（1#、2#、3#、4#、5#、6#）内催化剂的处理效果。

取其一段与二段表面进行实验其数据如下：

1.未清洗实验

分别取池子池一段表面和二段表面进行实验（填料未清洗）。

2.清洗实验

由表1至表4可知，当臭氧投加量为200mg/L，停留时间为2小时时，现场各池一段表面、二段表面催化剂活性确实有所降低，一段为20%左右（催化效果能达到新催化剂的25%），经清洗以后恢复到50%左右（催化效果能达到新催化剂的63%）；二段为45%左右（催化效果能达到新催化剂的56%），经清洗以后恢复到65%左右（催化效果能达到新催化剂的81%）。

表1 设备运行四小时取样

表2 设备运行六小时取样

表3 设备运行四小时取样

表4 设备运行六小时取样

五、结论

不同深度：不同层次之间的填料受到污染情况不同，催化剂的催化活性降低情况也不同（离进水端越近，催化活性降低情况越严重），但对现场水质仍具有一定处理效果。不同池体：部分池内一段催化剂催化活性降低情况远比二段严重。二段催化剂状况也存在催化活性降低现象，但不太明显。催化剂均存在催化活性降低现象（一段比二段严重），清洗以后催化活性能大部分恢复（催化剂效果可以恢复到原来的63%到81%）。