摘要
唐山市某污水处理厂于2021年完成提标改造工程，新增深度处理工艺-臭氧接触池。该池设置为两座六池，分为均相与非均相催化反应两部分。实验设计对水厂现场的均相催化反应池进出水质进行取样监测；因厂中催化剂尚未到位，利用小试装置模拟非均相催化反应池的实际运行情况进行实验。本研究内容包括跟踪监测、水质分析、探究最佳运行参数、有机物降解过程与机理研究、气液两相数值模拟。主要结论如下： 1）对均相催化氧化池的实际运行参数进行优化实验，结果表明最佳运行参数为开启均相反应器、反应时间为60min、臭氧投加量10mg·L-1及臭氧投加分配比例为3:1:1；在温度差异较大的夏季与冬季，分别投加5mg·L-1与7mg·L-1臭氧时的CODcr、氨氮、色度、粪大肠菌群等水质指标均能达到提标改造后要求的北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890-2012)B标准（类IV类标准）。 2）通过小试装置静态模拟非均相催化氧化池实际运行情况，以污水CODcr去除率作为指标对比筛选出SiO2-Al2O3作为臭氧催化剂；当最低臭氧投加量为5mg·L-1，催化剂投加量为4g·L-1时，各项水质指标均能达到类IV类排放标准；实验表明最佳运行参数为初始pH值为10、臭氧投加量为10mg·L-1、催化剂投加量为10g·L-1。 3）利用Fluent软件对臭氧接触池进行数值模拟，结果显示两个池子内部均存在回流短流现象及较大的死水区域，气液分布不均匀。建议均相催化氧化池反应室右侧设置横向挡板，非均相催化氧化池在每个接触室与反应室的连接处增设导流板，用以改进气液传质速率与污染物的降解效率。
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