CN107032476A - 一种两级高级氧化废水深度处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种两级高级氧化废水深度处理方法，充分发挥臭氧微气泡技术优势，强化臭氧传质，提高臭氧利用率，并利用微气泡类催化效应和催化剂催化效应增强氧化能力，从而提高难降解有机污染物去除效率，显著改善废水可生化性，降低废水生物毒性，且臭氧尾气浓度接近于零，无需处理臭氧尾气。出水中溶解氧浓度较高，排放入水体后具有辅助充氧作用，有利于促进水体自净，改善水环境质量，本发明对废水进行深度处理后，可实现其安全达标排放，并且具有高效低耗、操作维护简单、无二次污染的技术优势。

Description

一种两级高级氧化废水深度处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，具体是一种两级高级氧化废水深度处理方法。
背景技术
工业废水(如化工、制药、印染等)中存在大量难降解有机污染物，经过传统生化工艺处理后，难降解有机污染物仍然残留于生化尾水中，造成工业废水生化尾水达不到排放标准，同时生态毒性较高，对水环境造成严重危害。因此，对工业废水进行有效深度处理是目前工业废水处理面临的普遍和关键问题。
臭氧化处理技术在工业废水深度处理中应用较为普遍。然而，臭氧在水中溶解度较低，臭氧自身氧化能力较弱且具有选择性，尽管采用催化臭氧化等高级氧化技术可以提高臭氧处理氧化能力，但传统臭氧化处理技术仍然普遍存在气液传质速率慢、氧化能力不足和臭氧利用效率低等缺点。因此，提高臭氧利用效率和氧化能力是臭氧化废水深度处理技术的关键问题。
臭氧微气泡是直径小于50μm的微小臭氧气泡，臭氧微气泡可以大幅提高臭氧气液传质速率和效率，克服臭氧化反应的传质瓶颈；同时臭氧微气泡在液相中具有类催化效应，可以通过臭氧微气泡收缩和破裂过程产生·OH，从而增强臭氧化能力。可见微气泡臭氧化技术能够强化臭氧传质，提高臭氧利用率，并通过类催化效应促进·OH产生，显著改善臭氧化处理效果。
通过使用臭氧催化剂可以进一步增强臭氧化能力，缩短处理时间。但臭氧微气泡气升能力弱，难以使固体催化剂流化；而采用催化剂床层，又会使得臭氧微气泡通过床层时发生合并变大，削弱臭氧微气泡类催化效应和强化传质效应。
传统催化臭氧化处理工艺，普遍存在臭氧传质速率慢、氧化能力仍显不足、臭氧利用率低、需对臭氧尾气进行处理等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两级高级氧化废水深度处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种两级高级氧化废水深度处理方法，包括如下步骤：采用臭氧发生器以纯氧为气源产生臭氧气体，臭氧气体进入微气泡发生器产生臭氧微气泡，臭氧微气泡与进水混合后从底部进入微气泡臭氧化反应器；臭氧微气泡在微气泡臭氧化反应器内与废水混合接触，进行臭氧气液传质和直接氧化反应，同时通过臭氧微气泡类催化效应产生羟基自由基，强化去除难降解有机污染物；微气泡臭氧化反应充分进行后，气-水混合物在压力作用下从微气泡臭氧化反应器顶部流出，由底部通过布水器进入催化臭氧化反应器，在上流过程中与催化臭氧化反应器内催化剂床层接触，混合物中的气体对催化臭氧化反应器内流场具有扰动和搅拌作用，混合物气相和液相中残留臭氧在催化剂作用下进一步氧化去除有机污染物，最后由催化臭氧化反应器顶部溢流出水。
作为本发明进一步的方案：所述微气泡臭氧化反应器为密闭带压容器。
作为本发明进一步的方案：所述臭氧发生器含有制氧机。
作为本发明进一步的方案：所述催化臭氧化反应器含催化剂床层。
作为本发明再进一步的方案：所述微气泡发生器采用OHR气液混合管技术。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明充分发挥臭氧微气泡技术优势，强化臭氧传质，提高臭氧利用率，并利用微气泡类催化效应和催化剂催化效应增强氧化能力，从而提高难降解污染物去除效率，显著改善废水可生化性，降低废水生物毒性，且臭氧尾气浓度接近于零，无需处理臭氧尾气。出水中溶解氧浓度较高，排放入水体后具有辅助充氧作用，有利于促进水体自净，改善水环境质量，本发明对废水进行深度处理后，可实现其安全达标排放，并且具有高效低耗的技术优势。
附图说明
图1为两级高级氧化废水深度处理方法的工作流程示意图。
图中：1-微气泡臭氧化反应器、2-催化臭氧化反应器、3-布水器、4-催化剂床层、5-微气泡发生器、6-臭氧发生器、7-制氧机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例中，一种两级高级氧化废水深度处理方法，包括如下步骤：采用臭氧发生器6以纯氧为气源产生臭氧气体，臭氧气体进入微气泡发生器5产生臭氧微气泡，臭氧微气泡与进水混合后从底部进入微气泡臭氧化反应器1；臭氧微气泡在微气泡臭氧化反应器1内与废水混合接触，进行臭氧气液传质和直接氧化反应，同时通过臭氧微气泡类催化效应产生羟基自由基，强化去除难降解有机污染物；微气泡臭氧化反应充分进行后，气-水混合物在压力作用下从微气泡臭氧化反应器1顶部流出，由底部通过布水器3进入催化臭氧化反应器2，在上流过程中与催化臭氧化反应器2内催化剂床层4接触，混合物中的气体对催化臭氧化反应器2内流场具有扰动和搅拌作用，混合物气相和液相中残留臭氧在催化剂作用下进一步氧化去除有机污染物，最后由催化臭氧化反应器2顶部溢流出水。
所述微气泡臭氧化反应器1为密闭带压容器。
所述臭氧发生器6含有制氧机7。
所述催化臭氧化反应器2含催化剂床层4。
所述微气泡发生器5采用OHR气液混合管技术。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种两级高级氧化废水深度处理方法，其特征在于，包括如下步骤：采用臭氧发生器以纯氧为气源产生臭氧气体，臭氧气体进入微气泡发生器产生臭氧微气泡，臭氧微气泡与进水混合后从底部进入微气泡臭氧化反应器；臭氧微气泡在微气泡臭氧化反应器内与废水混合接触，进行臭氧气液传质和直接氧化反应，同时通过臭氧微气泡类催化效应产生羟基自由基，强化去除难降解有机污染物；微气泡臭氧化反应充分进行后，气-水混合物在压力作用下从微气泡臭氧化反应器顶部流出，由底部通过布水器进入催化臭氧化反应器，在上流过程中与催化臭氧化反应器内催化剂床层接触，混合物中的气体对催化臭氧化反应器内流场具有扰动和搅拌作用，混合物气相和液相中残留臭氧在催化剂作用下进一步氧化去除有机污染物，最后由催化臭氧化反应器顶部溢流出水。
2.根据权利要求1所述的两级高级氧化废水深度处理方法，其特征在于，所述微气泡臭氧化反应器为密闭带压容器。
3.根据权利要求1所述的两级高级氧化废水深度处理方法，其特征在于，所述臭氧发生器含有制氧机。
4.根据权利要求1所述的两级高级氧化废水深度处理方法，其特征在于，所述催化臭氧化反应器含催化剂床层。
5.根据权利要求1所述的两级高级氧化废水深度处理方法，其特征在于，所述微气泡发生器采用OHR气液混合管技术。
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