UV/H₂O₂高级氧化技术

信息来源：“一带一路”生态产业合作工作委员会

单位简介

北京景盛达环保科技有限公司成立于2007年8月,集市政用水、工业废水处理于一体，致力于紫外线技术在水消毒和深度净化领域的创新和推广，可为市政饮用水和回用水提供深度处理UV/H2O2高级氧化技术、为工业废水提供深度净化高级氧化/还原工艺，是一家提供综合解决方案和设计的科技型中小型高新技术企业和专精特企业，共有员工80余名；自主研发了大功率低压高强紫外灯及镇流器、高效可靠的在线机械清洗系统，联合研发了高效反应的紫外催化反应器腔体、数智化控制系统、UV/H2O2高级氧化成套系统。

技术原理

1、UV/H2O2高级氧化技术：采用UV和H2O2技术耦合联用，通过紫外光给予H2O2催化能量，发生均裂，产生羟基自由基,去除水中难降解有机物，如：土臭素、二甲基异莰醇、亚硝胺等污染物，有效控制风险性有机物，确保饮用水安全，改善饮用水品质；
2、高效反应的紫外催化反应器腔体：基于超算的流体力学CFD模型模拟优化、数字孪生等技术，对反应器内部腔体构型、内壁材质、导流配水系统等进行全面优化；结合虚拟示踪实验，模拟反应器内流体状态，优化导流板结构，确定最优孔径分布；通过多种算例模拟实验，将流态、导流板和紫外剂量分布优化到最佳状态，筛选优化腔体结构，确保高级氧化的高效发生，避免反应器内流体死区、高速区、回流和涡流；
3、在线机械清洗系统：在线机械清洗系统的建立及使用可以有效降低能耗，增加清洗系统的可靠性，保证了系统长时间使用的透光率和光能利用效率；
4、数智化控制系统：可通过对数据的学习，基于水质、水量、去除目标、电费时价、H2O2时价，可对高级氧化系统的运行参数自动调整。

适用范围

饮用水深度处理。

工艺流程及说明

H2O2通过投加系统，利用管道混合器与滤后水进行充分混合后进入AOP光催化反应器中，利用紫外光催化H2O2产生羟基自由基，去除水中的难降解有机物，后续通过生物活性炭滤池将过量的H2O2淬灭。

主要技术参数

①双氧水投加系统：H2O2最大投加量20 mg/L，计量泵Q=50L/h、P=1.0 Bar、N=0.37 kW、计量泵3台（2用1备）配套设备有阻尼器、背压阀、过滤器、压力表等；
②AOP光催化反应器：功率96.0 kW（30%-100%可调）,进水浊度≤1.0 NTU，紫外线透过率（UVT）≥85%、水头损失≤0.1 m;紫外平均剂量608.00 MJ/cm2;反应器使用大功率低压高强度紫外灯管，波长254 nm,单值灯管功率可达1000 W，灯管使用寿命12000-16000 h；
③双氧水储存系统：配套液位计、温度计、循环冷却系统；
④数智化控制系统：可通过对数据的学习，基于水质、水量、去除目标、电费时价、H2O2时价，可对高级氧化系统的运行参数自动调整，将运行成本控制在0.05-0.10元/吨左右，具备良好的经济优势。

经济指标

以潍坊坊子水厂（2万m3/d）为例，传统的自来水深度处理成本为0.11元/吨，该项目有更大的经济优势，成本仅为0.07元/吨，运行近三年可以为水厂增加876000元收益，同时可以推动生态文明建设，提高饮用水品质。

工程示范及应用情况

1、于2021年1月在山东省潍坊北控水务有限公司（潍坊市坊子区自来水厂），与北控水务（中国）投资有限公司、哈尔滨工业大学（深圳）、中国科学院生态研究中心联合研制国内首台面向实际生产应用的UV/H2O2高级氧化工程设备，水质深度净化UV/H2O2复合催化高级氧化系统采用自主研发的大功率低压高强紫外灯管、在线机械清洗系统、自动控制系统及高效紫外反应器装置，有效去除水中季节性嗅味物质，对土臭素（GSM）和2-甲基异莰醇（2-MIB）的去除率分别达到90%、80%；
2、于2023年12月在山东省潍坊市峡山中盛净水厂进行提标改造深度处理项目，针对夏季嗅味问题，利用UV/H2O2高级氧化技术，有效去除水中2-甲基异莰醇（2-MIB）等风险性有机物；
3、于2023年8月在山东省枣庄市峄城龙泉庄水厂实施深度处理项目，采用UV与H2O2技术耦合联用，通过紫外光催化H2O2产生羟基自由基，将水中的难降解有机物氧化去除，使出水水质满足《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2022）对嗅味物质的要求。

推广前景

随着我国经济快速发展以及人民对饮用水的要求日益提高，国标新增2-甲基异莰醇（2-MIB）、土臭素（GSM）两项水质监测指标，UV/H2O2高级氧化技术以高效率、低能耗、清洁等优势，成为处理难降解有机物的主要应用技术；系统配备自主研发的低压高强高电光转化率的紫外灯管及镇流器系统、高效反应的紫外催化反应器腔体、高效可靠的在线机械清洗系统、数智化控制系统，系统性的对目标污染物进行快速、高效、经济的降解与去除，发展前景广阔。

获奖情况

专利：
①实用新型：一种基于低压紫外线灯管的自来水高级氧化设备（专利号：2021207812706）
②实用新型：一种具有液压驱动的在线自动机械加化学清洗系统（专利号：ZL2015209438651）
③实用新型：一种紫外消毒和高级氧化设备的链条传动式清洗装置（专利号：ZL2020227253550）
④实用新型：自来水消毒设备（专利号：ZL201821390703X）
⑤实用新型：一种自来水协同净化消毒装置(专利号：ZL2019215281858）
⑥实用新型：一种一体式管道式O3/UV/H202高级氧化反应器装置（专利号：ZL2020211768805）
荣誉：
2021年中国产学研合作创新与促进奖产学研合作创新成果奖一等奖（证书号：20216026）
资质证书：
质量管理体系认证证书
职业健康安全管理体系认证证书
环境管理体系认证证书
商品售后服务认证证书（服务能力达到GB/T27922-2011五星）
北京市“专精特新”中小企业证书
高新技术企业证书

其他说明

北京景盛达环保科技有限公司（品牌：景盛达环保JSNSEND）成立于2007年8月,总部位于北京市通州市，生产基地位于山东省临沂市，集市政用水、工业废水处理于一体，致力于紫外线技术在水消毒和深度净化领域的创新和推广，可为市政饮用水和回用水提供深度处理UV/H2O2高级氧化技术、为工业废水提供高级氧化/还原工艺，是一家提供综合解决方案和设计的科技型中小型高新技术企业和专精特企业；企业自主研发了大功率低压高强紫外灯及镇流器、高效可靠的在线机械清洗系统，与哈尔滨工业大学（深圳）、中国科学院生态环境研究中心联合研发了高效反应的紫外催化反应器腔体、数智化控制系统、UV/H2O2高级氧化成套系统；目前山东省潍坊坊子自来水厂深度处理项目、山东省枣庄市峄城龙泉庄水厂深度处理项目、山东省潍坊市峡山中盛净水厂提标改造深度处理项目等数十个项目已经落地，七个项目即将通水运营，其中潍坊坊子自来水厂已经运行三年，该工程列入列入潍坊北控坊子自来水厂示范工程，国家科技重大水专项推广工程，山东省重点研发计划示范工程。