CN104843917A - 一种净化微污染废水的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种净化微污染废水的装置及方法。所述装置包括光催化臭氧反应单元，所述装置还包括陶瓷膜处理单元，用于回收光催化臭氧反应单元流出的催化剂。本发明通过将臭氧催化氧化技术、紫外光催化技术与陶瓷膜过滤技术相耦合，极大的缩短了有机物降解的时间；本发明采用了陶瓷膜过滤防止固载光触媒颗粒的流失，并采用气体脉冲式反冲陶瓷膜，避免了固载光触媒出现团聚的现象，确保废水的高处理效率，降低了废水处理成本。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，尤其涉及一种净化微污染废水的装置及方法。
背景技术
微污染废水是指已经接近但尚未达到排放标准的工业废水，含有的污染物种类庞大、性质复杂，但污染物浓度低。传统的高级氧化技术如：O3氧化、UV催化以及以Fenton法为代表的化学氧化法，对于常规有机废水通常具有较理想的处理效果，但对于以小分子有机物为主的废水，处理效果并不理想，通常仅能实现小分子有机物的部分氧化，废水COD的去除率不足50％。
在UV/O3催化氧化降解有机物过程中，催化剂活性是影响废水中难降解有机物处理效果的关键性因素。纳米尺度的催化剂由于具有高比表面积和高活性，在催化氧化技术中被广泛应用。但由于纳米尺度的催化剂尺寸较小，在废水处理过程中容易流失，并且随着纳米催化剂投加浓度的提高，催化剂的团聚现象会随之加重，进而造成催化剂表面活性位点的流失，影响废水UV/O3催化氧化的处理效率，因此采用UV/O3催化氧化技术需要解决超细颗粒催化剂的流失和团聚问题。此外，常规臭氧氧化技术中，臭氧从气相向水相传质的效果不太理想，气相中的臭氧不能充分地溶解到水相中，导致臭氧的利用率偏低，致使有机物的去除率不高。
CN 202415294 U公开了一种活性炭做载体的光触媒有机废水处理系统，包括顺次连通的废水调节池、反应池和集水池，其中，该反应池包括有反应器本体和置于该反应器本体中的活性炭载体，该反应器本体内伸入有光触媒和用于给光触媒提供光线的光照装置；本实用新型通过利用光触媒，使得触媒见光度大，有效提高触媒利用率，从而大大提高去污效率。CN 2573473 Y公开了一种废水、污水处理装置，包括上部设置进水口下部设置出水口且内装竖置紫外线灯的水箱，在水箱内设置有填装在笼体内的由球型载体和置于表面的纳米二氧化钛膜构成的光触媒体。该实用新型利用纳米二氧化钛净化材料在受到紫外线光照射时对有机污染物具有良好的分解作用的特点，完成对废水或污水的处理。上述对废水处理的装置，采用比较单一氧化处理工艺往往不能取得理想的效果，COD去除率低，无法解决光触媒团聚、流失等现象。因此在研究以及实际应用中，将多种氧化工艺联合起来。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有催化氧化技术中有机物去除效果差、臭氧利用率低、催化剂流失和团聚的问题，提供一种更加经济有效的去除水中低浓度难降解有机污染物的方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种净化微污染废水的装置，所述装置包括光催化臭氧反应单元，所述装置还包括陶瓷膜处理单元，所述陶瓷膜处理单元用于回收光催化臭氧反应单元流出的催化剂。
在本发明中，微污染废水通过光催化臭氧反应单元后流入陶瓷膜处理单元，进入的微污染废水中掺杂一些固载光触媒颗，陶瓷膜将会截留从光催化臭氧反应单元流失的固载光触媒颗粒，并吸附在陶瓷膜的外壁上，此时空气压缩机将反冲洗气体通入陶瓷膜处理单元，采用气体脉冲式反冲陶瓷膜，使附着的固载光触媒再次流化，伴随陶瓷膜外侧溶液回流入气液混合泵，再次进入光催化臭氧反应单元进行反应，这就防止了固载光触媒的流失和团聚，进一步提高了利用率。
作为优选技术方案，所述的光催化臭氧反应单元包括光催化臭氧反应器和位于光催化臭氧反应器上方的三相分离室；
所述光催化臭氧反应器包括光催化臭氧反应器壳体，设置于光催化臭氧反应器壳体内部的紫外光源与罩在紫外光源外部的石英套管；和设置于光催化臭氧反应器壳体内部且位于石英套管四周的固载光触媒颗粒；
所述光催化臭氧反应器壳体底部设置有臭氧进气口，所述光催化臭氧反应器壳体设有第一进水口；
所述三相分离室包括内室和外室，内室顶部设置有排气口；外室顶部设置有放空口，用于臭氧尾气的排放；外室侧壁设置有第一出水口和液体回流口，用于微污染废水回流到催化反应器底部继续反应。
优选地，所述陶瓷膜处理单元包括：陶瓷膜处理器和空气压缩机；
所述陶瓷膜处理器包括陶瓷膜处理器壳体和设置于陶瓷膜处理器壳体内部的陶瓷膜；
所述陶瓷膜处理器壳体顶部设置有第二进水口与光催化臭氧反应单元的第一出水口连通；
所述陶瓷膜处理器壳体上部设有反冲洗进气口，与所述空气压缩机相连，用于反冲洗气体的输入；
所述陶瓷膜下部设有第二出水口，用于净化水的输出；
所述陶瓷膜处理器壳体底部开有第三出水口，用于回收的催化剂的输出。
优选地，所述光催化臭氧反应器壳体内部设置有不锈钢滤网，用于承载固载光触媒颗粒。
优选地，所述不锈钢滤网设置于光催化臭氧反应器的下部；
优选地，所述固载光触媒颗粒在光催化臭氧反应器中呈流化状态。
优选地，所述固载光触媒颗粒的光触媒为铜掺杂性纳米TiO2光催化剂。
优选地，所述的固载光触媒颗粒固载在活性载体上。
优选地，所述的活性载体为活性炭、分子筛或γ-氧化铝中的任意一种或至少两种组合。
优选地，所述活性载体的粒径为0.5-1.5μm，例如可以是0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm或1.5μm。
优选地，所述光催化臭氧反应器下部设置有气体分布器3。
优选地，所述紫外光源为低压汞灯。
优选地，所述光催化臭氧反应器壳体内壁贴有反射层。
优选地，所述装置还包括微污染废水输入装置，与第一进水口连接。
优选地，所述的微污染废水输入装置为气液混合泵。
另一方面，本发明提供了一种净化微污染废水的方法，采用第一方面所述的净化微污染废水的装置，所述方法包括以下步骤：
(1)将微污染废水通入光催化臭氧反应单元进行光催化臭氧反应，处理后的废水继续进入陶瓷膜处理单元进行处理，收集陶瓷膜第二出水口的出水即为净化水；
(2)开启空气压缩机，向陶瓷膜处理器内通入反冲洗气体，冲洗陶瓷膜外壁，收集陶瓷膜处理器第三出水口的出水，即为含有催化剂的回收水；
可选地，将收集的含有催化剂的回收水回流进入微污染废水输入装置。
作为优选技术方案，所述的微污染废水中的COD浓度低于120mg/L。
优选地，所述的光催化臭氧反应中废水与臭氧的体积比为0.4-0.65，例如可以是0.4、0.42、0.44、0.45、0.46、0.48、0.49、0.50、0.51、0.52、0.55、0.57、0.58、0.6、0.62、0.63或0.65，优选为0.42-0.56，进一步优选为0.55。
本发明中，所述的光催化臭氧反应中微污染废水停留时间为1-10min，例如可以是1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min或10min，优选为2-6min，进一步优选为5min。
优选地，所述的光催化臭氧反应中紫外光源的功率为20-80W，例如可以是20W、22W、23W、25W、26W、28W、30W、35W、38W、40W、45W、48W、50W、55W、60W、65W、70W、75W、78W或80W，优选为30-60W，进一步优选为40W。
优选地，所述的光催化臭氧反应中固载光触媒颗粒投加量为每升微污染废水中投加0.1-0.8mg，，例如可以是0.1mg、0.2mg、0.25mg、0.3mg、0.35mg、0.4mg、0.45mg、0.5mg、0.55mg、0.6mg、0.7mg或0.8mg，优选为0.2-0.6mg，进一步优选为0.5mg。
本发明中，所述的陶瓷膜处理单元中通入反冲洗气体的时间间隔为8-15min，例如可以是8min、8.5min、9min、9.5min、10min、10.5min、11min、12min、13min、14min或15min，优选为8-12min，进一步优选为10min。
优选地，步骤(2)所述的冲洗陶瓷膜外壁的时间为1-5s，例如可以是1s、2s、3s、4s或5s，优选为1-2s。
优选地，步骤(2)所述的反冲洗气体的气压为大于0.4MPa。
作为优选技术方案，所述的净化微污染废水的方法包括如下步骤：
(1)气液混合泵将微污染废水从第一进水口泵入光催化臭氧反应器，臭氧通过射流器从臭氧进气口进入光催化臭氧反应器，经气体分布器均匀布气后，与微污染废水均匀混合，在紫外光源的照射下，在固载光触媒颗粒上发生光催化臭氧氧化，反应完毕，臭氧经三相分离室的放空口排出，氧化后的微污染废水从第一出水口输出；
(2)氧化后的微污染废水由第二进水口进入陶瓷膜处理单元，经陶瓷膜过滤后，净化水由第二出水口流出；陶瓷膜截留的从光催化臭氧反应单元流失的固载光触媒颗粒被吸附在陶瓷膜的外壁上；
(3)开启空气压缩机，向陶瓷膜处理器内通入反冲洗气体，冲洗陶瓷膜外壁，收集陶瓷膜处理器第三出水口的出水，即为含有催化剂的回收水；
可选地，将收集的含有催化剂的回收水回流进入微污染废水输入装置。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)通过将臭氧催化氧化技术、紫外光催化技术与陶瓷膜过滤技术相耦合，极大的缩短了有机物降解的时间，其效能显著优于单独使用O3或UV时的处理效果，COD去除率提高了40-50％；
(2)通过纳米级固相光催化剂的使用，显著提高了O3从气相向水相转移的速度，促进O3分解，强化自由基等活性中间体的产生，进而提高光催化反应效率；
(3)通过光催化臭氧反应单元的内循环设计，使固载光触媒处于流化状态，极大地增加了有机污染物与光触媒及紫外光源的接触面积，大幅降低废水处理成本；
(4)利用陶瓷膜过滤防止光触媒的流失，配合气体脉冲式反冲陶瓷膜，避免了光触媒出现团聚现象，使附着在陶瓷膜表面的光触媒可以再次流化，进一步提高紫外光与臭氧利用率，降低了废水处理成本，确保废水的高处理效率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
其中，图中1-臭氧进气口；2-第一进水口；3-气体分布器；4-不锈钢滤网；5-固载光触媒颗粒；6-石英管；7-紫外光源；8-光催化臭氧反应器壳体；9-光催化臭氧反应器；10-第一出水口；11-排气口；12-放空口；13-液体回流口；14-三相分离室；15-陶瓷膜；16-陶瓷膜处理器壳体；17-陶瓷膜处理器；18-第二进水口；19-反冲洗进气口；20-第二出水口；21-反冲洗出气口；22-第三出水口；23-空气压缩机；24-气液混合泵；图中虚线表示可选择的将陶瓷膜处理器17流出的含有催化剂的回收水回流进入微污染废水输入装置。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
实施例1：一种净化微污染废水的装置
如图1所示，是本发明实施例所述净化微污染废水的装置示意图，所述装置包括气液混合泵、光催化臭氧反应单元和陶瓷膜处理单元，所述陶瓷膜处理单元用于回收光催化臭氧反应单元流出的催化剂。
气液混合泵用于将微污染废水从第一进水口2泵入光催化反应单元。
所述的光催化臭氧反应单元包括光催化臭氧反应器9和位于光催化臭氧反应器9上方的三相分离室14；
所述光催化臭氧反应器9包括光催化臭氧反应器壳体8，设置于光催化臭氧反应器壳体8内部的紫外光源7与罩在紫外光源7外部的石英套管6；和设置于光催化臭氧反应器壳体8内部且位于石英套管6四周的固载光触媒颗粒5。
所述三相分离室14包括内室和外室，内室顶部设置有排气口11；外室顶部设置有放空口12，用于臭氧尾气的排放；外室侧壁设置有第一出水口10和液体回流口13。
所述陶瓷膜处理单元包括：陶瓷膜处理器17和空气压缩机23；
所述陶瓷膜处理器17包括陶瓷膜处理器壳体16和设置于陶瓷膜处理器壳体16内部的陶瓷膜15；
所述光催化臭氧反应器壳体8内部设置有不锈钢滤网4，用于承载固载光触媒颗粒5。
微污染废水的工作原理包括以下步骤：
(1)气液混合泵24将微污染废水从第一进水口2泵入光催化臭氧反应器9，臭氧通过射流器从臭氧进气口1进入光催化臭氧反应器9，经气体分布器3均匀布气后，与微污染废水均匀混合，再通过不锈钢滤网4进入光催化臭氧反应器9的中部；在紫外光源7的照射下，在固载光触媒颗粒5上发生光催化臭氧氧化，臭氧尾气从三相分离室14的放空口12排出，氧化后的微污染废水从三相分离室14的第一出水口10进入陶瓷膜处理单元；
(2)氧化后的微污染废水由第二进水口18进入陶瓷膜处理单元，经陶瓷膜15过滤后，净化水由第二出水口20流出；陶瓷膜15截留的从光催化臭氧反应单元流失的固载光触媒颗粒5被吸附在陶瓷膜15的外壁上；
(3)开启空气压缩机23，向陶瓷膜处理器17内通入反冲洗气体，冲洗陶瓷膜15外壁，收集陶瓷膜处理器第三出水口22的出水，即为含有催化剂的回收水。
在具体实施例1中，不锈钢滤网4设置于光催化臭氧反应器9的下部。
在具体实施例1中，不锈钢滤网4还可以设置多层均匀分布在光催化臭氧反应器9中。
在具体实施例1中，固载光触媒颗粒5在光催化臭氧反应器9中呈流化状态；所述固载光触媒颗粒5的光触媒为铜掺杂性纳米TiO2光催化剂；所述的固载光触媒颗粒5固载在活性载体上；所述的活性载体为活性炭、分子筛或γ-氧化铝中的任意一种或至少两种组合；所述活性载体的粒径为0.5-1.5μm。
在具体实施例1中，紫外光源7为低压汞灯。
在具体实施例1中，光催化臭氧反应器壳体8内壁贴有反射层。
实施例2：半导体行业芯片清洗有机废液处理结果
对芯片清洗有机废液(水质分析见表1)的处理采用实施例1所述的装置，处理方法同实施例1中的微污染废水处理步骤，其中，处理过程中各参数条件如下：芯片清洗有机废液与臭氧的体积比为0.4；芯片清洗有机废液在光催化臭氧反应器9的中部停留1min；紫外光源7的功率为40W；所述固载光触媒颗粒5为固载铜掺杂性纳米TiO2光颗粒，每升芯片清洗有机废液投加量为0.1mg；所述的通入反冲洗气体的时间间隔为10min，冲洗陶瓷膜15外壁的时间为1s，反冲洗气体的气压为大于0.4MPa。
表1半导体行业芯片清洗有机废液水质分析
| 水质指标 | 分析结果 |
| pH | 4.7-4.8 |
| 电导率 | 35-38μs/cm |
| TOC | 28.8-40.2mg/L |
| COD | 80-120mg/L |
表2半导体行业芯片清洗有机废液的处理效果
注：O3/TiO2为臭氧催化氧化方法；UV/TiO2为光催化方法；O3/UV/TiO2为臭氧光催化氧化方法；O3/UV/TiO2+陶瓷膜为臭氧光催化-陶瓷膜过滤方法。
去除效果如表2所示，O3催化氧化、UV光催化和UV/O3催化氧化对废水COD的去除率分别为43.5％、49.0％、53.4％，而当臭氧催化氧化技术、紫外光催化技术与陶瓷膜过滤技术相耦合时，对废水COD的去除率达到74.4％。与常规处理工艺相比，对废水中COD的去除率至少增加40％。
实施例3：焦化废水混凝后出水处理结果
对焦化废水混凝后出水(水质分析见表3)的处理采用实施例1所述的装置，处理方法同实施例1中的微污染废水处理步骤，其中，处理过程中各参数条件如下：焦化废水混凝后出水与臭氧的体积比为0.55；焦化废水混凝后出水在光催化臭氧反应器9的中部停留5min；紫外光源7的功率为40W；所述固载光触媒颗粒5为固载铜掺杂性纳米TiO2光颗粒，每升焦化废水混凝后出水投加量为0.5mg；所述的通入反冲洗气体的时间间隔为10min，冲洗陶瓷膜15外壁的时间为2s，反冲洗气体的气压为大于0.4MPa。
表3焦化废水混凝出水水质分析
| 水质指标 | 分析结果 |
| pH | 5.7-6.8 |
| 电导率 | 35-58μs/cm |
| TOC | 30.2-40.5mg/L |
| COD | 90-120mg/L |
表4焦化废水混凝出水处理效果
注：O3/TiO2为臭氧催化氧化方法；UV/TiO2为光催化方法；O3/UV/TiO2为臭氧光催化氧化方法；O3/UV/TiO2+陶瓷膜为臭氧光催化-陶瓷膜过滤方法。
去除效果如表4所示，O3催化氧化、UV光催化和UV/O3催化氧化对废水COD的去除率分别为26.5％、37.5％、49.7％，而当臭氧催化氧化技术、紫外光催化技术与陶瓷膜过滤技术相耦合时，对废水COD的去除率达到70.4％。与常规处理工艺相比，对废水中COD的去除率至少增加50％。
实施例4：煤提质废水处理结果
对煤提质废水(水质分析见表5)的处理采用实施例1所述的装置，处理方法同实施例1中的微污染废水处理步骤，其中，处理过程中各参数条件如下：煤提质废水与臭氧的体积比为0.5；煤提质废水在光催化臭氧反应器9的中部停留3min；紫外光源7的功率为40W；所述固载光触媒颗粒5为固载铜掺杂性纳米TiO2光颗粒，每升煤提质废水投加量为0.25mg；所述的通入反冲洗气体的时间间隔为10min，冲洗陶瓷膜15外壁的时间为1s，反冲洗气体的气压为大于0.4MPa。
表5煤提质废水水质分析
| 水质指标 | 分析结果 |
| pH | 4.9-5.5 |
| 电导率 | 38-50μs/cm |
| TOC | 30.4-39.8mg/L |
| COD | 90-120mg/L |
表6煤提质废水的处理效果
注：O3/TiO2为臭氧催化氧化方法；UV/TiO2为光催化方法；O3/UV/TiO2为臭氧光催化氧化方法；O3/UV/TiO2+陶瓷膜为臭氧光催化-陶瓷膜过滤方法。
去除效果如表6所示，O3催化氧化、UV光催化和UV/O3催化氧化对废水COD的去除率分别为37.3％、43.9％、57.7％，而当臭氧催化氧化技术、紫外光催化技术与陶瓷膜过滤技术相耦合时，对废水COD的去除率达到73.7％。与常规处理工艺相比，对废水中COD的去除率至少增加40％。
综合实施例1-3，本发明通过将臭氧催化氧化技术、紫外光催化技术与陶瓷膜过滤技术相耦合，极大的缩短了有机物降解的时间，其效能显著优于单独使用O3或UV时的处理效果，对废水中COD的去除率至少增加40-50％；光催化臭氧反应单元的内循环设计，使固载光触媒处于流化状态，极大地增加了有机污染物与光触媒及紫外光源的接触面积，纳米级固相光催化剂的使用，显著提高了O3从气相向水相转移的速度，促进O3分解，提高光催化反应效率；陶瓷膜过滤防止光触媒的流失，配合与气体脉冲式反冲陶瓷膜，避免了光触媒出现团聚现象，进一步提高紫外光与臭氧利用率，确保了废水的高处理效率，降低了废水处理成本。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种净化微污染废水的装置，包括光催化臭氧反应单元，其特征在于，所述装置还包括陶瓷膜处理单元，用于回收光催化臭氧反应单元流出的催化剂。
2.根据权利要求1所述的净化微污染废水的装置，其特征在于，所述的光催化臭氧反应单元包括光催化臭氧反应器(9)和位于光催化臭氧反应器(9)上方的三相分离室(14)；
所述光催化臭氧反应器(9)包括光催化臭氧反应器壳体(8)，设置于光催化臭氧反应器壳体(8)内部的紫外光源(7)与罩在紫外光源(7)外部的石英套管(6)；和设置于光催化臭氧反应器壳体(8)内部且位于石英套管(6)四周的固载光触媒颗粒(5)；
所述光催化臭氧反应器壳体(8)底部设置有臭氧进气口(1)，所述光催化臭氧反应器壳体(8)设有第一进水口(2)；
所述三相分离室(14)包括内室和外室，内室顶部设置有排气口(11)；外室顶部设置有放空口(12)，外室侧壁设置有第一出水口(10)和液体回流口(13)。
3.根据权利要求1所述的净化微污染废水的装置，其特征在于，所述陶瓷膜处理单元包括：陶瓷膜处理器(17)和空气压缩机(23)；
所述陶瓷膜处理器(17)包括陶瓷膜处理器壳体(16)和设置于陶瓷膜处理器壳体(16)内部的陶瓷膜(15)；
所述陶瓷膜处理器壳体(16)顶部设置有第二进水口(18)与光催化臭氧反应单元的第一出水口(10)连通；
所述陶瓷膜处理器壳体(16)上部设有反冲洗进气口(19)，与所述空气压缩机(23)相连，用于反冲洗气体的输入；
所述陶瓷膜(15)下部设有第二出水口(20)，用于净化水的输出；
所述陶瓷膜处理器壳体(16)底部开有第三出水口(22)，用于回收的催化 剂的输出。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光催化臭氧反应器壳体(8)内部设置有不锈钢滤网(4)，用于承载固载光触媒颗粒(5)；
优选地，所述不锈钢滤网(4)设置于光催化臭氧反应器(9)的下部；
优选地，所述固载光触媒颗粒(5)在光催化臭氧反应器(9)中呈流化状态；
优选地，所述固载光触媒颗粒(5)的光触媒为铜掺杂性纳米TiO2光催化剂；
优选地，所述的固载光触媒颗粒(5)固载在活性载体上；
优选地，所述的活性载体为活性炭、分子筛或γ-氧化铝中的任意一种或至少两种组合；
优选地，所述活性载体的粒径为0.5-1.5μm。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光催化臭氧反应器(9)下部设置有气体分布器(3)；
优选地，所述紫外光源(7)为低压汞灯；
优选地，所述光催化臭氧反应器壳体(8)内壁贴有反射层。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括微污染废水输入装置，与第一进水口(2)连接；
优选地，所述的微污染废水输入装置为气液混合泵(24)。
7.一种净化微污染废水的方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任一项所述的净化微污染废水的装置，所述方法包括以下步骤：
(1)将微污染废水通入光催化臭氧反应单元进行光催化臭氧反应，处理后的废水继续进入陶瓷膜处理单元进行处理，收集陶瓷膜第二出水口(20)的出 水即为净化水；
(2)开启空气压缩机(23)，向陶瓷膜处理器(17)内通入反冲洗气体，冲洗陶瓷膜(15)外壁，收集陶瓷膜处理器第三出水口(22)的出水，即为含有催化剂的回收水；
可选地，将收集的含有催化剂的回收水回流进入微污染废水输入装置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的微污染废水中的COD浓度低于120mg/L；
优选地，所述的光催化臭氧反应中微污染废水与臭氧的体积比为0.4-0.65，优选为0.42-0.56，进一步优选为0.55；
优选地，所述的光催化臭氧反应中微污染废水停留时间为1-10min，优选为2-6min，进一步优选为5min；
优选地，所述的光催化臭氧反应中紫外光源(7)的功率为20-80W，优选为30-60W，进一步优选为40W；
优选地，所述的光催化臭氧反应中固载光触媒颗粒(5)投加量为每升微污染废水中投加0.1-0.8mg，优选为0.2-0.6mg，进一步优选为0.5mg；
优选地，所述的陶瓷膜处理单元中通入反冲洗气体的时间间隔为8-15min，优选为8-12min，进一步优选为10min；
优选地，步骤(2)所述的冲洗陶瓷膜的时间为1-5s，优选为1-2s；
优选地，步骤(2)所述的反冲洗气体的气压为大于0.4MPa。
9.根据权利要求4-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)气液混合泵(24)将微污染废水从第一进水口(2)泵入光催化臭氧反应器(9)，臭氧通过射流器从臭氧进气口(1)进入光催化臭氧反应器(9)，经气体分布器(3)均匀布气后，与微污染废水均匀混合，在紫外光源(7)的照射下，在固载光触媒颗粒(5)上发生光催化臭氧氧化，反应完毕，臭氧经三相分离室(14)的放空口(12)排出，氧化后的微污染废水从第一出水口(10)输出；
(2)氧化后的微污染废水由第二进水口(18)进入陶瓷膜处理单元，经陶瓷膜(15)过滤后，净化水由第二出水口(20)流出；陶瓷膜(15)截留的从光催化臭氧反应单元流失的固载光触媒颗粒(5)被吸附在陶瓷膜(15)的外壁上；
(3)开启空气压缩机(23)，向陶瓷膜处理器(17)内通入反冲洗气体，冲洗陶瓷膜(15)外壁，收集陶瓷膜处理器第三出水口(22)的出水，即为含有催化剂的回收水；
可选地，将收集的含有催化剂的回收水回流进入微污染废水输入装置。
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