国家绿色低碳先进技术成果 |（十）污水深度处理臭氧催化氧化技术
导语：为更好推动科技成果转化和产业化应用，落实《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》，加速绿色低碳技术升级，科技部社发司委托中国环境保护产业协会组织编制了《国家绿色低碳先进技术成果目录》，并于2023年9月11日正式公布。为持续宣传推广《国家绿色低碳先进技术成果目录》成果，引导绿色低碳技术发展，我会将陆续在官微推送目录成果信息，敬请关注。
市政污水处理厂提标改造、工业园区高浓度难降解废水深度处理。该技术主要通过电磁（EM）切变场将污水中水分子和污染物分子的团簇结构打破，形成更小的团簇结构，同时水中各种离子受电流脉冲作用，改变了待处理污水的物理、化学、分子力学等各方面性能，由于水分子团簇结构变小，水分子之间的作用力发生改变，气体在水中的溶解度也随之发生改变，从而提高了臭氧溶气效率。此外，由于污染物分子的团簇结构被打破，形成了更小的团簇结构，加快了与臭氧分子和羟基自由基的生化反应速率。该技术包括非均相催化和均相催化，非均相催化剂在制备过程中加入了稀土金属（稀土催化通用单体选择性配位聚合，可以精确控制链结构），与过渡金属经过高温焙烧后形成金属氧化物，作为催化剂，将吸附在其表面的臭氧分子分解生成羟基自由基，提高臭氧对污水中难降解有机物的处理效率。均相催化是通过微电解过渡金属极板，直接在水中产生新生态离子催化剂，促使臭氧分解生成羟基自由基，提高对污水中难降解有机物的处理效率。非均相催化剂比表面积200 m2/g～1000 m2/g，使用寿命超过10年，均相催化通过微电解技术，可在污水中精准投加μg/L量级的金属离子。该技术不产生污泥，操作简便。（1）运行过程中只消耗氧气和电能，只产生 H2O 和 CO2，无二次污染。（2）臭氧的利用率可达95%以上；非均相催化剂具有良好的催化效果，使用寿命超过10 年；均相催化通过自主开发的微电解技术，可实现在污水中精准投加μg/L 量级的金属离子，不产生污泥，操作简便快捷。（3）出水COD符合甚至优于GB18918-2002一级A标准（COD≤50mg/L）。臭氧的利用率可达95%以上，处理后出水COD浓度≤50mg/L。与传统技术相比，运行成本节省50%，占地面积节省50%；达标尾水中富含溶解氧，可作为河湖补给水源，增强河湖水体自净修复能力，具有良好的生态效益。该技术已有近80个工程项目。无锡市锡山水务有限公司云林厂提标改造工程，设计处理规模6万m3/d，管网服务范围21.8km2，污水处理厂60%的废水主要为工业区排放的工业废水，具有成分复杂、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，在工艺末端采用臭氧催化高级氧化技术处理后，出水水质可达到GB3838-2002准Ⅳ类标准，尾水排入北兴塘河作为河道补给水源。某污水处理厂60万m3/d脱色工程，进水主要为制药废水，COD由70mg/L降至50mg/L，设备整体工艺包需投资约1350万元。某1.2万m3/d污水处理厂提标改造项目，工程投资3800万元。以某污水处理厂1.2万m3/d提标改造项目为例，项目静态回收期约 13 年。该技术为我国市政污水处理提供了有效的解决方案并已在全国多个万吨级规模的污水处理厂升级改造中应用，应用地域涵盖了华北、东北、华东、华中、华南、西南地区，推广应用前景良好。
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