CN108483806A - 一种利用活性炭催化臭氧预氧化的废水深度处理系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用活性炭催化臭氧预氧化的废水深度处理系统及工艺，该处理系统由依次连接的臭氧预氧化单元、生物滤池和超滤/纳滤组件组成；所述超滤/纳滤组件与多级活性炭催化臭氧预氧化单元之间设有回流管；所述多级活性炭催化臭氧预氧化单元由至少两个活性炭催化臭氧预氧化反应池串联而成；所述活性炭催化臭氧预氧化反应池，包括反应室，所述反应室的底部设有配水孔，上部设有出水口，顶部设有顶板，顶板上开有排气孔；所述反应室的内部设有催化反应区，催化反应区的底部设有配水滤板，配水滤板位于配水孔上方，配水滤板上固定有纵向且间隔设置的若干隔板，所述隔板将催化反应区分隔成多个小反应区；每个小反应区内由下至上均依次设有配水曝气层、承托层和活性炭层。本发明能够提高催化臭氧氧化过程中臭氧的利用效率和氧化能力。

Description

一种利用活性炭催化臭氧预氧化的废水深度处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种利用活性炭催化臭氧预氧化的废水深度处理系统及工艺。
背景技术
在国内外，臭氧氧化系统已经用于处理废水，如垃圾渗滤液、纺织、制药和化学工业的废水，主要去除垃圾渗滤液中腐殖质和可吸附的有机卤代物、纺织废水中的有色芳香族化合物、制药和化学工业产生的有毒或杀生性物质，这些成份主要是些难降解有机污染物。在建设初期，臭氧工艺多数是为了处理废水中的难降解有机物，以促进废水的达标排放。近年来，随着社会上对废水再生利用需求的增加以及人们对生活污水中内分泌干扰物问题的重视，臭氧氧化在城市污水的深度处理与回用领域也逐步得到应用。如何提高臭氧的氧化效率，降低臭氧的单位投加量，最大限度地去除难降解有机污染物，突破臭氧技术用于废水深度处理过程中利用率低、处理效率较差等共性技术瓶颈，成为广大工程技术人关注的热点。
尽管活性炭作为微生物的载体已经被广泛用于臭氧-生物活性炭工艺中，但是以活性炭作为催化剂在臭氧氧化体系中的研究相对较少。自从Jans和Hoigne发现在水溶液中活性炭是一种加速臭氧分解并生成.OH的促进剂后，活性炭作为催化剂被越来越多的研究。在活性炭催化臭氧氧化过程中，采用活性炭作为催化剂，可明显促进了液相溶解臭氧的分解，遵循.OH的作用机理，提高臭氧氧化的反应速率和利用效率。但是，在单独使用臭氧氧化处理废水过程中，通常存在一些缺点，如臭氧同某些有机物的反应速度慢、臭氧利用效率低和很多情况下不能将有机物彻底氧化等问题。
因此，开发适宜的活性炭催化臭氧预氧化工艺，进一步提高臭氧的氧化效率，降低臭氧的单位投加量，提高难降解有机污染物去除能力，突破活性炭催化臭氧氧化技术在难生物降解废水深度处理过程中存在的共性技术瓶颈，将是活性炭催化臭氧氧化技术的工程化应用技术开发的一个重要途径。
发明内容
本发明的目的在于针对活性炭催化臭氧氧化技术工程化应用过程中存在的不足，提供一种利用活性炭催化臭氧预氧化的废水深度处理系统及工艺，该处理系统及工艺能够显著提高废水处理效果，提高催化臭氧氧化过程中臭氧的利用效率和氧化能力，提高臭氧对有机物彻底氧化和去除的能力，保障臭氧氧化出水水质，并降低臭氧氧化技术应用于废水处理的成本。
具体技术方案如下：
一种利用活性炭催化臭氧预氧化的废水深度处理系统，由通过管路依次连接的多级活性炭催化臭氧预氧化单元、生物滤池和超滤/纳滤组件组成；所述超滤/纳滤组件与多级活性炭催化臭氧预氧化单元之间设有回流管；所述多级活性炭催化臭氧预氧化单元由至少两个活性炭催化臭氧预氧化反应池串联而成；所述活性炭催化臭氧预氧化反应池，包括反应室，所述反应室的底部设有配水孔，上部设有出水口，顶部设有顶板，顶板上开有排气孔；所述反应室的内部设有催化反应区，催化反应区的底部设有配水滤板，配水滤板位于配水孔上方，配水滤板上固定有纵向且间隔设置的若干隔板，所述隔板将催化反应区分隔成多个小反应区；每个小反应区内由下至上均依次设有配水曝气层、承托层和活性炭层。
本发明所述的废水深度处理系统适合用于处理低浓度有机污染物的废水以及微污染源饮用水的深度处理；此类废水含有一定量的难生物降解的有机污染物，若得不到有效处理，影响水质的使用安全，排入环境将加剧环境的污染；适用于废水的二级生物处理出水的深度处理以及微污染水源的深度处理。
本发明首先将废水通入多级活性炭催化臭氧预氧化单元中，进行非均相催化臭氧预氧化反应，在活性炭的作用下，臭氧分子在水中分解成以羟基自由基(·OH)为主的各种自由基，氧化还原电位由臭氧分子的2.07v提高至·OH的2.8v，有效分解或矿化去除水中的有机污染物、微生物代谢产物、色度及提高部分难生物降解有机污染物的可降解性；然后，再将处理液通入生物滤池中，通过生物滤池滤料层上负载的微生物进行生物降解，进一步去除处理液中的污染物；最后再将处理液通入超滤/纳滤组件，将相对分子质量较小的有机污染物(难降解有机污染物、微生物代谢产物等)及悬浮微粒物质，通过过滤作用从处理水中分离出来，而无机盐则透过膜，从而达到分离的处理效果；经超滤和纳滤分离后，其浓水回流至活性炭催化臭氧预氧化进一步氧化循环处理，避免超滤和纳滤过程中浓液的产生。当该废水深度处理系统中有机污染物积累达到一定目标值后，可将系统清洗后重新运行。
所述隔板可有效防止短流、沟流现象，从而使臭氧、活性炭、废水充分接触，提高活性炭催化臭氧氧化效果，提高臭氧氧化能力和臭氧的利用率。所述配水滤板与反应室的底部形成配水区，有利于从配水孔进入的废水在该区域内控制流速，以延长废水、催化剂和臭氧之间接触时间。所述隔板上方为清水紊流区，此区域有利于残余臭氧的再利用，提高臭氧的利用效率。所述活性炭层的高度低于隔板顶部。
进一步地，所述臭氧曝气层内设有臭氧曝气管和扩散器，所述臭氧曝气管固定在所述配水滤板上。该扩散器为微孔臭氧扩散器，外套半球形孔板罩。更进一步地，所述臭氧曝气管和扩散器的安装密度为2～5个/m2。
进一步地，所述配水滤板上还设有配水滤头，该配水滤头与配水滤板的上表面持平，通过设置配水滤头可保证布水的均匀性。更进一步地，所述配水滤头的安装密度为8～36个/m2，有利于进一步提高活性炭催化臭氧氧化装置内布水的均匀性。
进一步地，所述承托层位于臭氧曝气层上方，由鹅卵石铺设而成。作为优选，所述承托层的厚度为15～30cm，鹅卵石的直径为1.5～5.0cm。
作为优选，两两隔板之间的间隔为0.5～3.0m2。设置合理间距的隔板可改变气流、水流的流动方向，增加流程，有效延长活性炭颗粒、废水以及臭氧的接触时间，使催化剂、废水以及臭氧，水气固三相充分接触。
作为优选，所述活性炭催化臭氧预氧化反应池还设有搅拌装置，所述搅拌装置包括贯穿每块隔板的横向转轴以及固定在转轴上的若干组叶轮，叶轮设置于每个小反应区的活性炭层内，所述转轴由电机驱动旋转。搅拌装置的设置可更有效的增加流程，延长活性炭颗粒、废水以及臭氧的接触时间，使催化剂、废水以及臭氧，水气固三相充分接触。
更优选，所述搅拌装置设有上、下两根转轴，每根转轴上均设有若干组叶轮，每个小反应区内总共设有四组叶轮；所述叶轮包括内圈板和固定于内圈板上的若干弧形叶片。弧形叶片在旋转过程中给予活性炭颗粒微动力，使得活性炭颗粒处理流动悬浮状态，剪切气流和水流，使活性炭颗粒与废水和臭氧气流充分接触，提高臭氧的催化氧化效果。
进一步地，所述活性炭催化臭氧预氧化反应池还设有配水渠、集水渠和出水渠；所述配水渠的顶部设有进水口，底部与所述配水孔连通；所述集水渠的上部与所述出水口连通，底部与出水渠连通；所述出水渠的顶部开口；所述集水渠和出水渠构成U型水封结构。
作为优选，所述U型水封结构的水深大于0.3m，可以使配水和出水均匀，防止短流现象。
作为优选，所述顶板设为向一侧倾斜的斜坡，斜坡底部设有安装孔，斜坡顶部设有与臭氧尾气破坏装置连接的排气孔，可确保尾气的集中排放和收集。
更优选，所述斜坡的坡度为1.5～5.0‰，既可以使气体向斜坡顶部尾气破坏装置处集聚，也可以保持池顶相对的平整。
作为优选，所述多级活性炭催化臭氧预氧化单元由2～5个活性炭催化臭氧预氧化反应池(也称“臭氧反应池”)串联而成；以质量百分数计，所述活性炭催化臭氧预氧化反应池内活性炭的填充率为有效池容的30％～60％；所述活性炭层距离臭氧曝气层15～50cm，既确保臭氧与废水充分有效接触，提高臭氧对难生物降解有机物污染物氧化去除效果，又可以减少反应池的建造成本，节省工程造价。
所述生物滤池的内部自上而下依次紧邻布置有滤板及滤头、生物滤料承托层和生物滤料；所述生物滤料承托层通过管道与鼓风机连接，供给空气；滤料上附着具有生物活性的生物膜。
所述超滤/纳滤组件至少包含一根超滤和/或一根纳滤管道；此外，还包括：超滤(纳滤)进水阀门，化学清洗药箱，化学清洗泵，化学清洗阀门，清水清洗箱，清水清洗泵，清水清洗阀和超滤(纳滤)出水阀门；各装置之间通过管道连接。
进一步地，所述超滤/纳滤组件与臭氧预氧化反应池之间设有浓缩液回流管。所述浓缩液回流管可以与多级活性炭催化臭氧预氧化单元的每个活性炭催化臭氧预氧化反应池连接，也可以选择性的连接；作为优选，所述浓缩液回流管与多级活性炭催化臭氧预氧化单元中第二级以上的臭氧预氧化反应池连接，使浓缩后的浓缩液回流进一步氧化去除有机污染物。
作为优选，所述生物滤池中滤料的厚度为1.0～5.0m；所述超滤/纳滤组件中采用的超滤膜的孔径为0.05μm～1μm，纳滤膜的孔径为1～2nm。
本发明还提供了一种利用所述废水深度处理系统处理废水的方法，包括以下步骤：
(1)废水通入多级活性炭催化臭氧预氧化单元中，进行非均相催化臭氧预氧化反应，得到处理液I；
(2)处理液I进入生物滤池中，进行生物降解，得到处理液II；
(3)处理液II进入超滤/纳滤组件中，依次进行超滤和纳滤处理，得到浓缩液和产水；所述浓缩液回流至多级活性炭催化臭氧预氧化单元中进行处理，产水直接排放。
作为优选，步骤(1)中，步骤(1)中，控制每个活性炭催化臭氧预氧化反应池的催化反应区内废水的水力停留时间为30～180min，废水通过活性炭层的速度为1.5～12.0m/h；通过测定进水和出水中COD的含量调控臭氧的曝气量；每去除1mg/L COD投加0.5～1.5mg/L的臭氧。
作为优选，步骤(2)中，控制处理液I在生物滤池的水力停留时间为0.5～3.0h；步骤(3)中，所述超滤的压力为0.1～0.5Mpa，纳滤的压力为30～100Psi。
进一步地，所述浓缩液回流与进水混合，循环处理。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用“多级活性炭催化臭氧预氧化单元+生物滤池+超滤/纳滤组件”的连接模式，并结合特定结构的活性炭催化臭氧预氧化池，强化了活性炭催化臭氧氧化过程中水、气、固三者之间的传质过程和化学反应过程，提高了催化臭氧氧化过程中臭氧的利用效率和氧化能力，提高了臭氧对有机物彻底氧化和去除的能力，能够有效保障臭氧氧化出水水质，并降低臭氧氧化技术应用于废水处理的成本。
(2)本发明将浓缩液进行回流处理避免了浓缩液的二次污染和水资源的浪费，彻底解决了超滤/纳滤在处理有机废水过程中浓缩液难以处理的难题，同时也提高了生物处理出水的生物安全性。
(3)本发明利用特殊的工艺流程，提高对AOX(可吸收卤化物，Absorbable OrganicHalogen)，抗生素等特征性有机物污染物的去除效果。
附图说明
图1为本发明废水深度处理系统的结构示意图；
图2为本发明废水深度处理系统中活性炭催化臭氧预氧化反应池的主视结构示意图。
图3为图2所示活性炭催化臭氧预氧化反应池中叶轮的结构示意图。
图4为实施例2中难生物降解废水进出水水质情况。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明利用活性炭催化臭氧预氧化的废水深度处理系统进行详细的描述。
如图1所示，一种利用活性炭催化臭氧预氧化的废水深度处理系统，由进水管路1、多级活性炭催化臭氧预氧化单元(以下简称：臭氧反应池组)2、生物滤池3、加压泵4、超滤/纳滤组件5以及出水真空泵6依次串联组成。
其中，臭氧反应池组2由四级氧化反应池串联而成，依次为第一氧化反应池、第二氧化反应池、第三氧化反应和第四氧化反应池，每个活性炭催化臭氧预氧化反应池的内部结构均相同。
如图1～3所示，具体结构为：氧化反应池包括配水渠21、反应室22、集水渠23和出水渠24。配水渠21的顶部设有进水口25，进水管通过进水口25与配水渠21连通；配水渠21的底部与反应室22的配水孔26相通；集水渠23的上部与反应室22的出水口27连通，集水渠23的底部与出水渠24连通；出水渠24的顶部设有开口28，出水管通过开口28与出水渠24连通。
反应室22由下至上依次分为配水区29(净空0.5m)、催化反应区210、清水紊流区211(水深4.2m)和超高安全区212，配水区29的底部设有配水孔26；清水紊流区211的顶部设有出水口27。反应室22的顶部设有顶板213，位于超高安全区上方，顶板213(用于密封，混凝土现浇而成)设为向一侧倾斜的斜坡，坡度为3.0‰；斜坡的坡底部位设有安装孔214(1.5m×1.5m)用于检修通道，斜坡的坡顶部位设有与臭氧尾气破坏装置连接的收集孔215。
催化反应区210的底部固定有混凝土材质的配水滤板216，厚度为100mm，配水滤板216上安装有纵向且间隔设置的若干个隔板217(浇筑而成，间距为2.0m2，高度为1.5m)，隔板217将催化反应区210分隔成多个小反应区。每个小反应区内由下至上均依次设有配水曝气层218、承托层219和活性炭层(活性炭颗粒)220。
配水滤板216上还设有配水滤头，配水滤头与配水滤板216的上表面持平；配水滤头的安装密度为15个/m2。配水曝气层内设有臭氧曝气管和扩散器，臭氧曝气管固定在配水滤板216上，扩散器为微孔臭氧扩散器，外套半径为400mm的半球形孔板罩；臭氧曝气管和扩散器的安装密度为4个/m2。承托层219位于配水曝气层218上方，由鹅卵石铺设而成；承托层219的厚度为20cm，鹅卵石的直径为4.5cm。活性炭层220由活性炭粉末铺设在承托层上，铺设厚度为1.2m。
催化反应区210内设有搅拌装置，搅拌装置包括贯穿每块隔板的横向转轴221以及固定在转轴上的若干组叶轮222，每组扇形叶轮间隔设置于每个小反应区的活性炭层220内，而且每个小反应区内设有两组叶轮222，转轴221由电机227驱动旋转。叶轮222由内圈板223和固定在内圈板223上的6片弧形叶片224构成，叶轮222通过内圈板223与转轴221固定。所述弧形叶片224由不锈钢框架和固定于框架内的不锈钢叶片组成。搅拌装置设有两根转轴，分别为上转轴和下转轴，每根转轴上设置的叶轮位置均相互对应。
如图1所示，生物滤池3的内部自上而下依次紧邻布置有滤板及滤头、生物滤料承托层和生物滤料；生物滤料承托层通过管道与鼓风机连接，供给空气；生物滤料上附着具有生物活性的生物膜。
如图1所示，超滤/纳滤组件5由依次连接的一根超滤管和一根纳滤管组成；辅助配套还设置有：超滤(纳滤)进水阀门，化学清洗药箱，化学清洗泵，化学清洗阀门，清水清洗箱，清水清洗泵，清水清洗阀和超滤(纳滤)出水阀门。各部件之间通过管道连接。
超滤/纳滤组件5采用的膜材料由超滤(纳滤)膜、内外导流层、滤芯端盖、壳体及中心杆等组成。超滤/纳滤组件5与臭氧反应池组2中的第二氧化反应池、第三氧化反应和第四氧化反应池之间均设有浓缩液回流管8使浓缩后的浓缩液回流进一步氧化去除有机污染物。生物滤池3与超滤/纳滤组5件之间的管路上设有加压提升泵4；出水真空泵6一端与超滤/纳滤组件5连接，另一端与出水管连接。
实施例1
利用上述废水深度处理系统对饮用水做深度处理，处理流量为200L/h，经测定该饮用水中高锰酸钾指数4.5～5.5，采用图1所示的工艺进行深度处理。
具体步骤如下：(1)将进水通入多级活性炭催化臭氧预氧化单元中，进行非均相催化臭氧预氧化反应，得到处理液I；
控制四个活性炭催化臭氧预氧化反应池的水力停留时间为50min，饮用水通过活性炭颗粒的速度为2m/h；臭氧投加量1.5mg/L，活性炭填充率为30％，厚度为1.2m。
(2)处理液I进入生物滤池中，进行生物降解，得到处理液II；
控制处理液I在生物滤池的水力停留时间为1.4h；生物滤料的厚度为2m；
(3)处理液II进入超滤/纳滤组件中，依次进行超滤和纳滤处理，得到浓缩液和产水；所述浓缩液回流至多级活性炭催化臭氧预氧化单元中的第二氧化反应池、第三氧化反应和第四氧化反应池进行进一步处理，产水直接排放；其中，超滤膜的孔径为0.5μm，压力为0.4Mpa，纳滤膜的孔径为1nm，压力为50Psi；单膜有效面积皆为36m2。
经过上述工艺处理后的出水水质如表1，如表1所示，上述工艺可显著降低水体中的CODMn，达到优质饮用水水质。
CODMn、TOC与UV254是表征水体有机物的综合指标，CODMn表征水中可氧化有机物的总量，TOC表征有机物的总含碳量，UV254表征水体中较大分子的腐殖酸与含有不饱和键的芳香族化合物。
传统臭氧-生物活性炭工艺对TOC的去除率仅为35％，而对UV254的去除率随水质的波动较大，平均去除率在50％左右，说明臭氧-生物活性炭对水中的有机物总量的控制以及含有不饱和键的芳香族化合物的去除能力有限，且出水水质波动较大。
相比之下，本发明系统及处理工艺对UV254的去除率在90％以上，能有效去除饮用水中的腐殖酸与芳香族化合物等特征有机污染物，其中对三卤甲烷前体物、卤乙酸和多环芳烃、有机氯农药的去除率分别在90％、70％、60％和95％左右，保障出水水质安全。
对比例1
本对比例除将步骤(1)中活性炭催化臭氧预氧化反应池内的搅拌装置和隔板拆除外，其他步骤和参数以及处理对象均与实施例1完全相同；结果见表1所示。
表1实施例1和对比例1中的进水出水质
相比之下，对UV254的去除率下降到75％以上，对三卤甲烷前体物、卤乙酸和多环芳烃、有机氯农药的去除率分别在70％、55％、50％和85％具有不同程度的降低。
实施例2
利用上述废水深度处理系统对难生物降解的污水(垃圾渗滤液二级生物处理的出水)做深度处理，处理流量为100L/h，经测定该废水水中含有CODCr含量高达200～300mg/L，达不到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中对COD的控制要求。
具体步骤如下：
(1)将废水通入多级活性炭催化臭氧预氧化单元中，进行非均相催化臭氧预氧化反应，得到处理液I；
控制四个活性炭催化臭氧预氧化反应池的水力停留时间为45min，废水通过活性炭催化剂的速度为5m/h；臭氧投加量100～200mg/L，活性炭填充率为45％，厚度为2.5m。
(2)处理液I进入生物滤池中，进行生物降解，得到处理液II；控制处理液I在生物滤池的水力停留时间为2.8h；生物滤料的厚度为4m；
(3)处理液II进入超滤/纳滤组件中，依次进行超滤和纳滤处理，得到浓缩液和产水；所述浓缩液回流至多级活性炭催化臭氧预氧化单元的第二氧化反应池、第三氧化反应和第四氧化反应池进行进一步处理，产水直接排放；
其中，超滤膜的孔径为0.5μm，压力为0.4Mpa，纳滤膜的孔径为1nm，压力为50Psi；单膜有效面积皆为36m2。
垃圾渗滤液二级生物处理出水经过上述工艺处理后的出水水质如图4所示(臭氧投加量为100～200mg/L)。
上述工艺可显著降低水体中的CODCr，达标排放。当臭氧投加量为200mg/L时，COD≤60mg/L，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中对COD的控制要求。
臭氧投加量为100mg/L时，COD≤100mg/L，达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889-2008)中对COD的控制要求，水质见表2。
表2实施例2进水出水质
项目 进水 实施例2
pH 6.5～8.8 6.4～8.5
温度/℃ 15～25 15～25
TOC/mg·L-1 65～107 12～21
UV254/cm-1 2.46～3.37 0.16～0.43
CODCr/mg·L-1 200～300 35～60
氨氮/mg·L-1 0.5～3.7 0.3～2.0

Claims (10)

1.一种利用活性炭催化臭氧预氧化的废水深度处理系统，其特征在于，由通过管路依次连接的多级活性炭催化臭氧预氧化单元、生物滤池和超滤/纳滤组件组成；所述超滤/纳滤组件与多级活性炭催化臭氧预氧化单元之间设有回流管；
所述多级活性炭催化臭氧预氧化单元由至少两个活性炭催化臭氧预氧化反应池串联而成；所述活性炭催化臭氧预氧化反应池，包括反应室，所述反应室的底部设有配水孔，上部设有出水口，顶部设有顶板，顶板上开有排气孔；所述反应室的内部设有催化反应区，催化反应区的底部设有配水滤板，配水滤板位于配水孔上方，配水滤板上固定有纵向且间隔设置的若干隔板，所述隔板将催化反应区分隔成多个小反应区；每个小反应区内由下至上均依次设有配水曝气层、承托层和活性炭层。
2.如权利要求1所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述活性炭催化臭氧预氧化反应池还设有搅拌装置，所述搅拌装置包括贯穿每块隔板的横向转轴以及固定在转轴上的若干组叶轮，叶轮设置于每个小反应区的活性炭层内，所述转轴由电机驱动旋转。
3.如权利要求2所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述搅拌装置设有上、下两根转轴，每根转轴上均设有若干组叶轮，每个小反应区内总共设有四组叶轮；所述叶轮包括内圈板和固定于内圈板上的若干弧形叶片。
4.如权利要求1所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述活性炭催化臭氧预氧化反应池还设有配水渠、集水渠和出水渠；所述配水渠的顶部设有进水口，底部与所述配水孔连通；所述集水渠的上部与所述出水口连通，底部与出水渠连通；所述出水渠的顶部开口；所述集水渠和出水渠构成U型水封结构。
5.如权利要求1所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述顶板设为向一侧倾斜的斜坡，斜坡底部设有安装孔，斜坡顶部设有与臭氧尾气破坏装置连接的排气孔。
6.如权利要求1所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述多级活性炭催化臭氧预氧化单元由2～5个活性炭催化臭氧预氧化反应池串联而成；以质量百分数计，所述活性炭催化臭氧预氧化反应池内活性炭的填充率为有效池容的30％～60％；所述活性炭层距离臭氧曝气层15～50cm。
7.如权利要求1所述的废水深度处理系统，其特征在于，所述生物滤池中滤料的厚度为1.0～5.0m；所述超滤/纳滤组件中采用的超滤膜的孔径为0.05μm～1μm，纳滤膜的孔径为1～2nm。
8.一种利用如权利要求1～7任一项所述的废水深度处理系统处理废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)废水通入多级活性炭催化臭氧预氧化单元中，进行非均相催化臭氧预氧化反应，得到处理液I；
(2)处理液I进入生物滤池中，进行生物降解，得到处理液II；
(3)处理液II进入超滤/纳滤组件中，依次进行超滤和纳滤处理，得到浓缩液和产水；所述浓缩液回流至多级活性炭催化臭氧预氧化单元中进行处理，产水直接排放。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，控制每个活性炭催化臭氧预氧化反应池的催化反应区内废水的水力停留时间为30～180min，废水通过活性炭层的速度为1.5～12.0m/h；通过测定进水和出水中COD的含量调控臭氧的曝气量；每去除1mg/L COD投加0.5～1.5mg/L的臭氧。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，控制处理液I在生物滤池的水力停留时间为0.5～3.0h；步骤(3)中，所述超滤的压力为0.1～0.5Mpa，纳滤的压力为30～100Psi。
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