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我国人均水资源不到世界平均水平的1/4,水资源严重短缺,对生产污水进行深度处理回用具有重要意义。臭氧是一种极强的氧化剂,其氧化能力是氯气的1.52倍。其氧化反应的产物不会带来二次污染,剩余的臭氧会分解为氧气,十分环保。本文主要研究石化企业外排水的深度处理回用,研究了相应的金属氧化物负载型催化剂制备工艺和外排水处理工艺。本文首先研究了催化剂的制备。用一定浓度的金属盐溶液作为粘结剂,制成的γ-Al2O3球,在300℃-400℃下焙烧2-5小时制备γ-Al2O3催化剂载体。利用此小球为催化剂载体,浸渍不同浓度的Fe(Ⅲ)、Ce(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Co(Ⅳ)盐,焙烧3小时后制成各种负载型催化剂,研究表明,以上制备的金属氧化物催化剂对石化企业外排水中CODcr等均有一定的去除效果,其中γ-Al2O3负载MnO2催化剂的催化效率最高。研究表明,在MnO2/γ-Al2O3负载催化剂催化下,臭氧对外排水中的CODcr、油和氨氮具有良好的去除效果。当臭氧投加量达到65mg/L,接触时间20min时,处理后水样中的CODcr小于20 mg/L,去除率达到75.38%；氨氮浓度降低至2mg/L左右,去除率达到56.3%；油的去除率可达到86.3%。当水样中CODCr、油、氨氮浓度降低到一定程度后,还原性物质的浓度越低,氧化越困难,而且剩余的都是难氧化的物质,因此继续增加臭氧投加量和接触时间对水中杂质去除效果不显著,臭氧催化氧化对CODcr、油的处理效果较好,对氨氮的处理效果略差。实验发现催化层高度对CODcr去除率影响很大,氧化作用主要集中在催化层40cm以下的部分完成。由于在填料层高于40cm以上处,CODcr浓度大幅度降低,且进水中易氧化的有机成分已被最初的40cm催化层处理掉,该层的臭氧浓度也较低,可氧化物质浓度又低,因而催化层上部对CODcr的去除作用不显著。实验还发现催化层高度达到30cm以上时,处理装置内部气阻加大,出现气流扰动,能耗升高且磨损催化剂,所以催化层高度选用30cm。本研究的结果已在金诚石化污水处理厂实施,对企业外排水进行了臭氧深度处理,处理后的水质满足循环补充水二类水的要求,既节约了水资源,又保护了环境,具有明显的经济效益、社会效益。