臭氧接触反应池设计说明（2022年-2023年）

臭氧接触反应池设计说明臭氧接触池的个数或能够单独排空的分格数不宜少于2个。臭氧接触池的接触时间应根据不同的工艺目的和待处理水的水质情况，通过试验或参照相似条件下的运行经验确定。臭氧接触池水流宜采用竖向流，可在池内设置一定数量的竖向导流隔板，隔板间净距不宜小于0.8m。各个隔室间设导流隔板，顶部和底部分别设通气连通孔和过流孔。通气连通孔设在接触池顶板以下并不得低于液位使气相相通。改良型涡流接触池使用气液环流涡轮运行即使在出水剩余臭氧浓度1〜L2g/m时其损失也在5%以下。隔室之间水的移动速度应低于30cm/s,如图4-49所示。水的平均下流速度为10~15cm/so臭氧紫外联合处理反应池为紫外催化臭氧氧化反应，反应池分组数量不小于2组，方便清洗和检修。分组设计中宜留有余量。考虑紫外模块在线清洗和检修时保证其他分组单元的处理效果不受影响。每组又分为串联的数个隔室。0）德国通伦市奥弧接触池设计原理 （b）带隔板接触池内水流状况示：6图图149QV（接触池设计Ki理及水流速要求臭氧投加应按照多点投加设计，臭氧投加隔室和反应隔室是串联设置的，间开布置、示意图参见图4-50o建议收集ABCD室的尾气并涡轮增压后引入进水稳流池实现预臭氧化反应，预臭氧化反应池的尾气再通入尾气破坏装置。新制备的臭氧从A室开始投加：反应后控制溶解臭氧剩余浓度到0.4mg/L,B室无需臭氧投加，依靠水中携带的臭氧进行反应，停留时间应大于5min.一般取6~10min,根据消毒或者臭氧化反应需要设计，后而依此类推。D室的出水用薄壁堰跌水出流，保证反应池的正常水位。臭氧曝气器的A室和C室的流态建议是水流下行，与臭氧流态方向上下错流，提高接触反应效率；每格隔室的反应停留时间需要结合臭氧的分解半衰期和实际工程运行数据考虑，对于复杂的工业废水，要基于工程经验和实验数据来设计。含量设以下的臭氧，在常温常压的空气中分解半衰期为16ho臭氧在含有杂质的水溶液中可迅速回复到氧气状态。如水中臭氧浓度为3mg/L时，其半衰期为5~30min;设计中注意考虑臭氧的溶解度，避免臭氧剂量过高造成过饱和问题。臭氧用于消毒时则不需要设置紫外装置，停留时间要相应调整。A室的布气量宜占总布气量的50%左右，保持8.333X10mol/L（0.4n】g/L）-6A室和C室的体积和布气量可按6:4分配。进水稳流区、B室和D室的水流速度可取5~10cm/s。根据规范，布气区的深度与长度之比宜大于4。臭氧氧化一级喷射阶段工艺气体体积（以标准立方米表示）一般不超过所接触水体积的20册作为饮水处理最终阶段的臭氧氧化中，每座接触池内平均气体流量一般保持在水流量的10%以下【气水体积比（m气/n?水）为1：10】。接触3反应池设计水深宜取4~6m,超高0.5~0.7m。臭氧化空气在池中的上升流速小于4~5mln/s。用于消毒作用的后接触臭氧接触池的接触时间大于15mino臭氧接触池必须全密闭，池顶设尾气管将多余臭氧尾气收集、破坏并达标排放。臭氧尾气管安装是在臭氧接触池顶处预埋刚性防水翼环，穿顶板的尾气管为一端带法兰的不锈钢316L材质的短管，该短管应与翼环周力满焊，并在混凝土浇注前就位（预埋防水翼环）。尾气短管通过法兰与尾气除雾器连接，除雾后的尾气进入尾气破坏装置进行尾气破坏，最终达标排放。各尾气支路收集管路和尾气总管上要设阀门方便维修和调节。池顶设双向呼吸阀（自动气压释放阀），双向呼吸阀的安装与尾气管类似，呼吸阀通过法兰与穿顶板的、带法兰的不锈钢316L.短管连接，该短管与防水翼环周边满焊，并在混凝土浇注前就位（预埋）。穿顶板处混凝土厚度应不小于200mm,否则应使一边或两边加厚。臭氧的微孔曝气器采用纯钛金属曝气器，其水头损失为0.3~0.5m,应严格水平安装，在臭氧管路上焊接不锈钢316L锥形内丝将曝气头的接口与内丝连接。可采用环状布置或者"丰”字形布置。对于难降解工业废水（与图4-50不同）紫外催化和臭氧投加在一个隔室中设置，紫外选用浸没式，含有臭氧的水要均匀流过紫外灯管，中间不宜有衰减才能有较好的催化处理效果。碱性条件有利于臭氧化处理，对于部分工业废水，工程上可考虑添加石灰提高PH进行臭氧化处理来提高对污染物的去除率。设起吊ffl4-50&班接触反应池平面图和剖面图与臭氧接触或可能接触泄漏臭氧的臭氧管道、尾气管道、管件、阀门、闸门、支架、法兰人孔、楼梯、栏杆和预埋件均采用316L不锈钢。为了防止水和臭氧的渗漏，预埋套管要带翼环（预埋防水翼环）。臭氧接触池体内的管道角钢支架应为不锈钢316L材质，臭氧接触池体以外的管路支架采用Q235A材质。焊接不锈钢管道装置优先选用鸨极电弧惰性气体保护焊接工艺（TIG）0不推荐用PVC或UPVC管道。人孔、法兰的密封垫等垫圈材料采用全氟橡胶、聚四氟乙烯（特氟隆）、聚偏二氟乙烯（PVDF）或氯磺酰化聚乙烯合成橡胶。应结合工程条件进行选择。钢筋混凝土结构可用作臭氧接触池，但在浇筑养护混凝土时应特别注意避免形成空鼓和裂缝。以防止臭氧腐蚀钢筋。钢筋混凝土应做保护层进行防腐处理。对于构筑物的气体空间部分应考虑用镀锌钢筋。混凝土接缝材料用Sikallex-IAO臭氧系统所有管道采用焊接或法兰连接。施工时做严格的密封与清洁，确保管道不能有任何泄漏，也不能含有任何颗粒、纤维和油脂等。当臭氧发生器低于接触池顶时，进气管应先上弯到池顶以上（高于液位500mm以上）再下弯到池底接触池内，以防池中的水倒流入臭氧发生器。池顶进气管预即两端带法兰的短管。该短管与防水翼环满焊并在混凝十浇注前就位。管道支架通过316L.不锈钢膨胀螺栓与池底固定。埋地的臭氧气体输送管道应设置在专用的管沟内.管沟上设活动盖板。在气候炎热地区.设置在室外的臭氧气体管道宜外包隔热材料。冷却水管道布置在管沟中。其材质应根据冷却水的水质进行选择。臭氧接触反应池的放空不建议采用管道加阀门的放空方式.宜设泵坑用泵放空。在设有臭氧发生器的建筑内.用电设备必须采用防爆型。电缆钢套管应密封防止臭氧进入钢套管、密封可选用密封胶或环氧树脂。挠性连接采用不锈钢。臭氧尾气排放的安全浓度为4.46X10-〃mol/L（约0.1ug/L）。臭氧尾气消除装置的设计气量应与臭氧发生装置的最大设计气量一致。抽气风机宜设有抽气量调节装置.并可根据臭氧发生装置的实际供气量适时调节抽气重。常用的尾气处理方法有预臭氧化、稀释法、洗涤法、热分解法、吸附法、催化分解法和吸附/分解法。①预臭氧化是将各隔室的尾气引回到进水稳流池或者生化处理池前进行预臭氧化，降低整体臭氧消耗。为了保证压力、需要在引回前将尾气加压，可用涡轮混合器（能耗lOO^OOW•h/m3）或不锈钢水封空气压缩机（能耗80-150W•h/m）,3也可以直接外排进行尾气处理。②稀释法是依靠通风或通过补充空气的稀释作用来处理尾气。如果尾气进行预臭氧化后再进行稀释可降低稀释比。用机械通风100）-120的稀释比足够。吸气点压力降lOmmHO）.运行能耗8~10W・h/m尾气。稀释法可能对臭氧接触2 3池的运行产生不利影响。且离心通风机产生噪声问题，较少使用。③湿粒状活性炭吸附法的吸附量按照2L（约1kg）活性炭处理1m尾气/h设计。过滤器炭层高度L2m。水头损失0.02~0.03MPa。但是该法有爆炸危险，主要是因为活性炭上吸附的有机物与臭氧发生臭氧化反应.导致过氧化氢积累引起爆炸。如果要使用则应在吸附前先进行臭氧破坏、因此该法应用较少。活性炭吸附的臭氧尾气消除装置宜直接设在臭氧接触池池顶。且露天设置。以氧气为气源的臭氧处理设施中的尾气不应采用活性炭消除方式。④催化分解法是国内最常用的臭氧尾气处理工艺，主要过程包括除湿、加热和催化分解。能耗约5W・h/m3尾气。在用该法处理尾气的设计中要重点考虑催化剂中毒、更换和使用环境要求，尤其是处理工业废水的情况下.更需要考虑挥发性污染物对催化剂的影响并进行催化分解的可行性论证。臭氧尾气消除装置宜直接设在臭氧接触池池顶.露天设置。如设在室内需要加强通风、尾气破坏后排到室外。⑤当工程条件无法选择前述尾气处理方法时、热分解法是相对较好的选择，该法有广泛应用。有单通