本工作昆山超聲儀器有限公司以去除COD為目的，采用預(yù)處理后的頁(yè)巖氣壓裂返排液出水，重點(diǎn)開(kāi)展超聲強(qiáng)化臭氧氧化技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究。采用室內(nèi)試驗(yàn)，工藝流程為：選取小型臭氧發(fā)生器和超聲波發(fā)生器，通過(guò)超聲波強(qiáng)化臭氧氧化方法進(jìn)一步深度處理，重點(diǎn)考察反應(yīng)時(shí)間、廢水pH、廢水臭氧質(zhì)量濃度和超聲波功率等因素對(duì)COD去除率的影響，確定關(guān)鍵因素的參數(shù)值，為臭氧氧化裝置的研制提供技術(shù)支撐。
小結(jié)
（1）反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)，返排液的臭氧氧化處理效果越好，反應(yīng)時(shí)間為30min時(shí)COD趨于穩(wěn)定；
（2）臭氧更適于在堿性環(huán)境條件下使用，適宜的廢水pH為10；
（3）隨著廢水臭氧質(zhì)量濃度的增加，水中溶解的臭氧迅速增加，能夠更有效地分解廢水中的難降解有機(jī)物，最佳廢水臭氧質(zhì)量濃度為 40 mg/L；
（4）超聲波協(xié)同臭氧氧化處理能一定程度提高COD去除率，最佳超聲波功率為200W；
（5）在反應(yīng)時(shí)間為30min、廢水pH為10、廢水臭氧質(zhì)量濃度為40mg/L、超聲波功率為200W的條件下，COD去除率可達(dá)55.2%，此時(shí)COD由210mg/L 降至94mg/L裝置具有臭氧氧化和超聲空化的協(xié)同作用，同時(shí)通過(guò)增加水力空化器，在一定程度上形成水力空化作用，
相比目前已有的臭氧氧化裝置具有如下優(yōu)勢(shì)：
（1）裝置采用圓筒型，立式安裝，具有較強(qiáng)的可移動(dòng)性，處理量為20m3/h，可在油田作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)處理壓裂返排液；
（2）裝置內(nèi)部設(shè)置有2組超聲波換能器，采取環(huán)形布置和軸向平行固定，每組沿罐體內(nèi)側(cè)圓周均勻設(shè)置有12個(gè)超聲波換能器，外部連接超聲波發(fā)生器，可形成超聲空化作用，提高氧化反應(yīng)效率，同時(shí)換能器更換便捷；
（3）裝置內(nèi)部設(shè)置有直徑為10~12mm的錳砂催化劑填料，可催化臭氧氧化反應(yīng)，有效提高臭氧分解效率，同時(shí)也可使氣液混合均勻，保證反應(yīng)時(shí)間；
（4）裝置入口處設(shè)有水力空化器，采取交叉布置的多孔板，彼此呈40°~70°首尾連接而成。當(dāng)壓裂返排液通過(guò)時(shí)，由于受到多孔板的阻流作用，流速劇增，壓力驟減，產(chǎn)生大量的空化泡，發(fā)生水力空化反應(yīng)，可以產(chǎn)生局部高溫現(xiàn)象，使難降解有機(jī)物在空化氣泡內(nèi)發(fā)生化學(xué)鍵斷裂、高溫分解和自由基反應(yīng)。生成的羥基自由基和雙氧水均具有高化學(xué)活性和強(qiáng)氧化性，能夠加速臭氧溶解和氧化效率，使氣液混合均勻，形成水力空化協(xié)同氧化的作用。
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