CN109569292A - 废气和废水的臭氧氧化处理装置以及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废水和废气处理领域，公开了一种废气和废水的臭氧氧化处理装置以及处理方法。该装置包括设置在下部的填料层(6)以及设置在上部的臭氧破坏装置(8)，所述填料层(6)中设置有既可作为悬浮性填料又可作为固定性填料的臭氧催化剂，该装置还包括进水口(5)、排水口(7)、臭氧进气口(2)、废气进气口(3)以及出气口(9)，其中，进水口(5)、臭氧进气口(2)和废气进气口(3)分别用于将废水、臭氧和废气引入该处理装置的填料层(6)中，并与其中的臭氧催化剂接触；排水口(7)用于将处理后废水引出该处理装置，出气口(9)用于将处理后废气以及反应后的臭氧经臭氧破坏装置(8)破坏后引出该处理装置。本发明将废水和废气处理有机结合起来，能够在同一装置上同时实现废水和废气的处理。

Description

废气和废水的臭氧氧化处理装置以及处理方法
技术领域
本发明涉及废气和废水处理，具体涉及一种废气和废水的臭氧氧化处理装置以及处理方法。
背景技术
近年来，臭氧氧化技术处理低B/C比的有机废水的研究取得了显著的进展。臭氧对难降解有机物有很好的氧化分解作用，但单纯的臭氧氧化工艺的臭氧利用率较低。为了提高臭氧利用率及氧化效果，可采用加催化剂的方法提高臭氧的利用效率。例如：
CN 1473772A提出了一种非均相催化臭氧氧化水处理的方法。该方法使用的催化臭氧氧化接触反应器由臭氧布气系统，臭氧尾气收集系统，进水系统，出水系统，固体催化剂层，液体催化剂布水系统组成。待处理的原水由反应器下方进入、上方流出成顺流接触方式，也可以由上方进入、下方流出成逆流接触方式，或者由反应器中部进入，由反应器上、下两侧分别出水成混合流接触方式。臭氧由接触反应器中下部或周边配气装置进入。该方法对难降解污染物去除能力全面，效果超过常规废水处理技术和臭氧处理技术。但采用臭氧催化氧化的方法处理废水，运行一段时间后。催化剂会出现板结，结垢等问题，导致催化剂的性能下降，影响了臭氧催化氧化的处理效果。
工业企业废气常常包括烃类物质等挥发性有机化合物(VOCs)以及硫化氢、有机硫、氨等恶臭气体。
恶臭气体除了让人感官不舒服外，对人体的伤害也比较大。而挥发性有机化合物(VOCs)是指在常温下饱和蒸汽压约大于70Pa，常压下沸点低于250℃的有机化合物。包括烷烃、芳烃、烯烃、醇类、醚类等是石油化工行业排放的最常见的污染物，对环境有巨大的破坏作用。
随着公众环保意识的不断提高和环保排放标准的日趋严格，废气造成的环境污染问题越来越受到人们的重视。为了保护人员身体健康，改善空气质量，很有必要对工业企业的废气进行有效的治理。
目前，对废气的处理研究多集中在生物处理，吸附处理，和催化燃烧以及臭氧处理处理等方面，如：
CN104906951A提供了一种光生臭氧催化氧化去除挥发性有机物的方法及装置，由风机、壳体、过滤层、紫外灯、催化剂构成。可应用于含挥发性有机物的工业废气及室内空气净化。但该方法只能处理废气不能处理废水。
现有技术通常只能单独处理废水或单独处理废气，且采用现有的臭氧催化氧化技术处理废水时由于板结等问题还存在催化剂性能下降，不能长周期运行的问题，在处理废气时由于催化剂不断吸附上有机物等污染物，也容易造成催化剂性能的下降。所以，有必要开发出一种运行简单的废水和废气的臭氧催化氧化综合处理装置以及处理方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种废气和废水的臭氧氧化处理装置以及处理方法，本发明的处理装置和处理方法能够将废水处理和废气处理有机结合起来，并且能够避免催化剂结垢板结、细菌滋生以及催化剂吸附有机物饱和等现象的发生，延长了催化剂的寿命。
CN1473772A公开的方法中，催化剂包括固体催化剂层和液体催化剂步水系统。其中，固体异相催化剂层厚度为20-140厘米，分为一层或多层布置；液体催化剂的投加采用在催化臭氧反应器内布设布水管方式进行。其中，所述固体催化剂的催化剂担体为活性炭，并用高锰酸钾溶液浸渍，所述液体催化剂采用下述药剂中的一种或几种复合而成：Fe(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)、Cu(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Co(Ⅳ)、H2O2、NaOH、Al(Ⅲ)。由此可知，该方法中，在进行废水处理时，固体催化剂和液体催化剂为不同种类催化剂，且采用不同的方式和不同的装置进行添加。
而本发明中，发明人巧妙地利用同种类催化剂的两种工作模式将废水和废气的处理有机结合起来，能够在同一装置上同时实现废水和废气的处理。优选情况下，将废水与废气的处理交替进行，处理废水时，臭氧催化剂处于固定床状态，处理废气时，臭氧催化剂处于悬浮床状态，臭氧催化剂交替处于固定床状态和悬浮床状态，避免了催化剂的结垢板结、细菌滋生等现象的发生，同时由于处理废水时的臭氧浓度高，可以有效氧化处理气体时吸附在催化剂上的有机物等污染物，从而有效延长了催化剂的寿命。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种废气和废水的臭氧氧化处理装置，其中，所述臭氧氧化处理装置包括设置在下部的填料层以及设置在上部的臭氧破坏装置，所述填料层中设置有既可作为悬浮性填料又可作为固定性填料的臭氧催化剂，所述臭氧氧化处理装置还包括进水口、排水口、臭氧进气口、废气进气口以及出气口，其中，进水口、臭氧进气口和废气进气口分别用于将废水、臭氧和废气引入该处理装置的填料层中，并与其中的臭氧催化剂接触；排水口用于将处理后废水引出该处理装置，出气口用于将处理后废气引出该处理装置，以及用于将反应后的臭氧经臭氧破坏装置破坏后引出该处理装置。
本发明第二方面提供一种废气和废水的臭氧氧化处理方法，其中，该方法包括在臭氧氧化处理装置中装填既可作为固定性填料处理废水也可作为悬浮性填料处理废气的臭氧催化剂，交替进行废水和废气的处理。
优选地，所述方法包括使用本发明所述的废气和废水的臭氧氧化处理装置，该方法包括：
处理废水时，将待处理废水通过进水口引入填料层中，通过臭氧进气口向填料层中通入臭氧，使得待处理废水与作为固定性填料的臭氧催化剂以及臭氧接触，处理后废水通过排水口引出处理装置，反应后臭氧经臭氧破坏装置破坏后由出气口引出处理装置；
处理废气时，将待处理废气通过进气口引入填料层中，通过臭氧进气口向填料层中通入臭氧，使得待处理废气与作为悬浮性填料的臭氧催化剂以及臭氧接触，并使其中的臭氧催化剂处于流化状态，处理后废气由出气口引出处理装置，以及反应后臭氧经臭氧破坏装置破坏后由出气口引出处理装置。
优选地，所述臭氧催化剂包括载体，以及负载在载体上的金属活性组分，所述金属活性组分含有铁、锰、铜中的至少一种以及稀土元素中的至少一种。
优选地，所述金属活性组分为含有铁和/或铜，以及镧和/或铈的组合。
优选地，所述载体为Y型分子筛，所述Y型分子筛的硅铝比大于20，比表面积大于300m2/g，孔径为2-10nm。
本发明将废水处理和废气处理有机结合起来，能够在同一装置上同时实现废水和废气的处理。将废水与废气的处理交替进行，处理废水时，臭氧催化剂处于固定床状态，处理废气时，臭氧催化剂处于悬浮床状态，臭氧催化剂交替处于固定床状态和悬浮床状态，避免了催化剂的结垢板结、细菌滋生等现象的发生，同时由于处理废水时的臭氧浓度高，可以有效氧化处理气体时吸附在催化剂上的有机物等污染物，从而有效延长了催化剂的寿命。
附图说明
图1为本发明提供的废水和废气处理装置示意图。
附图标记说明
1 臭氧氧化处理装置 2 臭氧进气口
3 废气进气口 4 气体分布器
5 进水口 6 填料层
7 排水口 8 臭氧破坏装置
9 出气口
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指所述臭氧氧化处理装置高度方向上的上、下。
根据本发明的一个方面，如图1所示，所述废气和废水的臭氧氧化处理装置1包括设置在装置下部的填料层6以及设置在装置上部的臭氧破坏装置8，所述填料层6中设置有既可作为悬浮性填料又可作为固定性填料的臭氧催化剂，所述臭氧氧化处理装置1还包括进水口5、排水口7、臭氧进气口2、废气进气口3以及出气口9，其中，进水口5、臭氧进气口2和废气进气口3分别用于将废水、臭氧和废气引入该处理装置的填料层6中，并与其中的臭氧催化剂接触；排水口7用于将处理后废水引出该处理装置，出气口9用于将处理后废气引出该处理装置，以及用于将反应后的臭氧经臭氧破坏装置8破坏后引出该处理装置。
其中，所述臭氧氧化处理装置1的主体可以为常规反应器的形状，例如圆柱状反应器。
根据本发明的一个优选的实施方式，所述臭氧氧化处理装置1还包括用于使气体均匀分散的设置在填料层6下部的气体分布器4，所述气体分布器4分别与臭氧进气口2以及废气进气口3连通。
根据本发明的一个优选的实施方式，从进一步延长臭氧催化剂的寿命并便于操作的角度考虑，所述进水口5设置在装置的下部；所述臭氧进气口2和废气进气口3设置在装置的底部；所述出水口7设置在装置的上部，并与由填料层6与臭氧破坏装置8隔成的腔室连通；所述出气口9设置在装置的顶部。
根据本发明，所述臭氧破坏装置8可以为本领域常规使用的各种用于破坏、分解臭氧的装置，例如所述臭氧破坏装置8中设置有用于破坏臭氧的催化剂，或者通过热解装置破坏臭氧。反应后臭氧在臭氧破坏装置8中的停留时间根据臭氧的反应程度而定，通常可以为15-40分钟。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种废气和废水的臭氧氧化处理方法，其中，该方法包括在臭氧氧化处理装置中装填既可作为固定性填料处理废水也可作为悬浮性填料处理废气的臭氧催化剂，交替进行废水和废气的处理。
优选情况下，所述处理方法包括使用本发明前述的废气和废水的臭氧氧化处理装置1，具体方法包括：
处理废水时，将待处理废水通过进水口5引入填料层6中，通过臭氧进气口2向填料层6中通入臭氧，使得待处理废水与作为固定性填料的臭氧催化剂以及臭氧接触，处理后废水通过排水口7引出处理装置，反应后臭氧经臭氧破坏装置8破坏后由出气口9引出处理装置；
处理废气时，将待处理废气通过进气口3引入填料层6中，通过臭氧进气口2向填料层6中通入臭氧，使得待处理废气与作为悬浮性填料的臭氧催化剂以及臭氧接触，并使其中的臭氧催化剂处于流化状态，处理后废气由出气口9引出处理装置，以及反应后臭氧经臭氧破坏装置8破坏后由出气口9引出处理装置；且，
交替进行所述废水和废气的处理。
根据本发明的一个优选的实施方式，采用所述臭氧处理装置1交替进行废水处理与废气处理，在处理废水时，待处理的废水从进水口5进入臭氧处理装置1，臭氧从臭氧进气口2进入臭氧处理装置1，在填料层6中臭氧催化剂的作用下臭氧与废水中的有机物进行催化氧化反应以提高废水的可生化性。处理后的废水从出水口7排出进行下一步处理，反应后的臭氧经臭氧破坏装置8处理后从出气口9排出。处理废水时，臭氧处理装置1中的臭氧催化剂呈固定床状态；
处理废气时，待处理的废气由从进气口3进入臭氧处理装置1，臭氧从臭氧进气口2进入臭氧处理装置1，在填料层6中臭氧催化剂的作用下臭氧氧化废气中的有害物质。处理后的废气与反应后的臭氧经臭氧破坏装置8处理后从出气口9排出。处理废气时，臭氧处理装置1中的臭氧催化剂呈悬浮床/流化床状态。
根据本发明的一个优选的实施方式，从能够使得气体均匀分散的角度考虑，待处理废气以及臭氧在分别由进气口3和臭氧进气口2引入时先经过气体分布器4进行分布后再进入填料层6中。
根据本发明的一个优选的实施方式，可以采用两个以上的臭氧氧化处理装置并联操作交替进行废水和废气的处理。例如，当采用两个臭氧氧化处理装置并联操作交替进行废水和废气的处理时，第一处理周期第一处理装置处理废气，第二处理装置处理废水，下一个周期第一处理装置处理废水，第二处理装置处理废气，如此交替进行。
根据本发明的一个优选的实施方式，为了进一步提高废水以及废气的处理效果，所述臭氧催化剂包括载体，以及负载在载体上的金属活性组分，所述金属活性组分含有铁、锰、铜中的至少一种以及稀土元素中的至少一种。优选情况下，以氧化物计，所述铁、锰和铜的总量占载体重量的1-10重量％，更优选为4-9重量％；以氧化物计，所述稀土元素的总量占载体重量的0.5-5重量％，更优选为0.5-2重量％。
为了进一步提高臭氧催化剂的性能，以氧化物计，所述金属活性组分中的铁、锰和铜金属组分的总量与稀土元素金属组分的总量的质量比为2.5-9.8:1。
其中，所述金属活性组分中的稀土元素的种类的可选范围较宽，针对本发明，所述稀土元素为镧、铈、镨和钕中的一种或多种。
为了进一步提高臭氧催化剂的性能，优选情况下，所述金属活性组分为含有铁和/或铜，以及镧和/或铈的组合，例如，铁与镧的组合、铁与镧和铈的组合、铁与铜和镧的组合、铁与铜和镧和铈的组合。
根据本发明，常规使用的载体的种类均可实现本发明的目的，例如活性炭载体。优选情况下，为了进一步提高臭氧催化剂的催化性能，所述载体为分子筛，现有技术常用的分子筛载体均可实现本发明的目的，针对本发明，优选的分子筛载体为Y型分子筛。为了进一步提高臭氧催化剂的性能，更优选，所述Y型分子筛的硅铝比大于20，比表面积大于300m2/g，孔径为2-10nm。
根据本发明，所述臭氧催化剂的制备方法包括：将含有铁、锰和铜中的至少一种金属的化合物的溶液以及含有稀土元素中的至少一种金属的化合物的溶液与载体接触，将接触后的载体干燥以及可选的焙烧。
根据本发明，铁化合物的种类的可选范围较宽，优选为铁盐化合物，更优选为硝酸铁、氯化铁和硫酸铁中的一种或多种，特别优选为硝酸铁。所述铜化合物的可选范围较宽，优选为铜盐化合物，更优选为醋酸铜、硝酸铜、硫酸铜和氯化铜中的一种或多种，特别优选为硝酸铜。锰化合物的可选范围较宽，优选为锰盐化合物，更优选为硝酸锰、氯化锰和硫酸锰中的一种或多种，特别优选为硝酸锰。针对本发明，所述含有铁、锰、铜中的至少一种金属的化合物优选为铁化合物和/或铜化合物。
根据本发明，含有稀土元素的金属化合物的种类的可选范围较宽，例如可以选自镧化合物、铈化合物、镨化合物和钕化合物中的至少一种，优选为镧化合物和/或铈化合物。
根据本发明，所述含镧化合物的种类的可选范围较宽，优选为镧盐化合物，更优选为硝酸镧和氯化镧中的一种或多种，特别优选为硝酸镧。
根据本发明，所述含铈化合物的种类的可选范围较宽，优选为铈盐化合物，更优选为硝酸铈和氯化铈中的一种或多种，特别优选为硝酸铈。
本发明对所述金属化合物的溶液的种类无特殊要求，一般为水溶液，在特殊情况下，为了使溶液中各种金属化合物能够溶解并很好的分散在溶液中以使接触效果较好，可以在需要的时候加入额外的溶剂以促进金属化合物在溶液中的溶解和分散。对此，本领域技术人员均能知悉，在此不再进行详细说明。
根据本发明，需要负载多种金属活性组分时，可以分别配置金属化合物的溶液分别与载体接触，也可以配置金属化合物的混合溶液共同与载体接触。而且，所述金属化合物的溶液可以根据本领域常规知识进行配置，并根据金属活性组分的负载量配置浓度适宜的水溶液。针对本发明，优选情况下，为了进一步提高所述臭氧催化剂的性能，所述制备方法包括：先将含有稀土元素中的至少一种金属的化合物的溶液与载体接触，将接触后的载体干燥；再将含有铁、锰、铜中的至少一种金属的化合物的溶液与上述经过与含有稀土元素中的至少一种金属的化合物的水溶液接触后的载体接触，将接触后的载体干燥以及可选的焙烧。
根据本发明，所述接触的条件的可选范围较宽，针对本发明，优选所述接触的条件包括：接触的温度为室温至90℃，优选为10-45℃，接触的时间为10-12h。
本发明对所述干燥、焙烧的步骤无特殊要求，具体可以参照现有技术进行。例如，干燥的温度为100-120℃，干燥的时间为10-12h；焙烧的温度为350-450℃，焙烧的时间为5-7h。
根据本发明，对臭氧催化剂制备方法中所得的任一产品的后处理方法均无特别的限制，可以采用现有适宜的方法，例如将接触后所得产品进行固液分离，洗涤(可选)、干燥；将焙烧后产品进行洗涤(可选)、干燥。其中，所述固液分离的方法可以为过滤。洗涤一般在室温至50℃下用水进行混合或淋洗。干燥的温度可以为100-120℃，干燥的时间可以为10-12h。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下实施例和对比例中，臭氧氧化催化剂中以氧化物计的金属活性组分的含量通过XRF方法测得。
实施例1
本实施例用于说明本发明提供的废水和废气的处理方法。
采用两个图1所示的臭氧氧化处理装置并联，交替处理废水和废气(第一处理周期第一处理装置处理废气，第二处理装置处理废水，下一个周期第一处理装置处理废水，第二处理装置处理废气，如此交替进行)。
所述臭氧氧化装置为直径40mm，高1m的圆筒。采用Y型分子筛负载活性金属镧和铁作为臭氧催化剂，臭氧催化剂的填充高度为0.5米。
所述臭氧催化剂的制备方法如下：
1)取10g Y型分子筛(硅铝比为50，比表面积为389m2·g－1，孔径为3-8nm)，在室温下，将分子筛加到500mL、2重量％的硝酸镧溶液中，磁力搅拌10小时后，抽滤收集固体物，再用去离子水清洗，置入105℃干燥箱中干燥12小时后冷却至室温。
2)在室温下，步骤1)中的产品放入500mL、10重量％的硝酸铁溶液中，以磁力搅拌器搅拌10小时，抽滤收集固体物，再用去离子水清洗，置入105℃干燥箱中干燥12小时；冷却至室温中待用。
3)将步骤2)中的产物放入350℃马弗炉中锻烧5小时，冷却至室温，再用清水充分淋洗后干燥。测得臭氧催化剂中氧化铁含量0.835g，氧化镧含量0.165g。
处理某石化厂的反渗透浓水和污水处理场废气。其中反渗透浓水的B/C在0.01-0.15，废气中的苯含量为10-60mg/m3。
处理废水时，将待处理废水通过进水口5引入填料层6中，通过臭氧进气口2向填料层6中通入臭氧，使得待处理废水与臭氧催化剂以及臭氧接触，处理后废水通过排水口7引出处理装置，反应后臭氧经臭氧破坏装置8破坏后由出气口9引出处理装置；处理废水时臭氧的投加浓度为20mg/L，废水在反应器中的停留时间为20min。
处理废气时，将待处理废气通过进气口3经过气体分布器4均匀分布后引入填料层6中，通过臭氧进气口2向填料层6中通入臭氧，使得待处理废气与臭氧催化剂以及臭氧接触，并使其中的臭氧催化剂处于流化状态，处理后废气由出气口9引出处理装置，以及反应后臭氧经臭氧破坏装置8破坏后由出气口9引出处理装置；处理废气时臭氧的投加浓度为50mg/m3，废气的体积空速为1000h-1。
处理后废水的B/C从0.08提高到0.24；废气中苯的去除率达到87％。
实施例2
本实施例用于说明本发明提供的废水和废气的处理方法。
按照实施例1的方法处理废水和废气，不同的是，臭氧催化剂的制备方法中：步骤1)中采用2重量％硝酸镧溶液(250mL)和2重量％的硝酸铈溶液(250mL)。测得催化剂中氧化铁含量0.84g，氧化镧含量0.081g，氧化铈含量0.083g。
处理后废水的B/C从0.08提高到0.28，废气中苯的去除率达到90％。
实施例3
本实施例用于说明本发明提供的废水和废气的处理方法。
按照实施例1的方法处理废水和废气，不同的是，臭氧催化剂的制备方法中：步骤1)中采用2重量％硝酸镧溶液(250mL)和2重量％的硝酸铈溶液(250mL)。测得催化剂中氧化铁含量0.84g，氧化镧含量0.081g，氧化铈含量0.083g。步骤2)中采用10重量％的硝酸铁溶液(250mL)和10重量％的硝酸铜溶液(250mL)。测得催化剂中氧化铁含量0.417g，氧化铜含量0.416g，氧化镧含量0.081g，氧化铈含量0.082g。
处理后废水的B/C从0.08提高到0.32，废气中苯的去除率达到96％。
实施例4
本实施例用于说明本发明提供的废水和废气的处理方法。
按照实施例2的方法处理废水和废气，不同的是，臭氧催化剂的制备方法中：用活性炭代替Y型分子筛作为催化剂载体来制备臭氧催化剂。
处理后废水的B/C从0.08提高到0.23，废气中苯的去除率达到85％。
实施例5
本实施例用于说明本发明提供的废水和废气的处理方法。
按照实施例3的方法处理废水和废气，不同的是，装置运行20天后，处理后废水的B/C为0.31，废气中苯的去除率达到95％。
实施例6
按照实施例1的方法处理废水和废气，不同的是，采用活性炭作为臭氧催化剂，臭氧催化剂的填充高度为0.5米。
处理后废水的B/C从0.08提高到0.22，废气中苯的去除率达到83％。
装置运行20天后，处理后废水的B/C为0.2，废气中苯的去除率达到81％。
对比例1
本对比例用于说明废水和废气的参比处理方法。
按照实施例3的方法处理废水和废气，不同的是，两个臭氧氧化处理装置一个一直处理废水，另外一个一直处理废气。装置运行15天后，处理后废水的B/C从0.08提高到0.13，废气中苯的去除率达到26％。

Claims (11)

1.一种废气和废水的臭氧氧化处理装置(1)，其特征在于，所述臭氧氧化处理装置(1)包括设置在下部的填料层(6)以及设置在上部的臭氧破坏装置(8)，所述填料层(6)中设置有既可作为悬浮性填料又可作为固定性填料的臭氧催化剂，所述臭氧氧化处理装置(1)还包括进水口(5)、排水口(7)、臭氧进气口(2)、废气进气口(3)以及出气口(9)，其中，进水口(5)、臭氧进气口(2)和废气进气口(3)分别用于将废水、臭氧和废气引入该处理装置的填料层(6)中，并与其中的臭氧催化剂接触；排水口(7)用于将处理后废水引出该处理装置，出气口(9)用于将处理后废气引出该处理装置，以及用于将反应后的臭氧经臭氧破坏装置(8)破坏后引出该处理装置。
2.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述处理装置(1)还包括用于使气体均匀分散的设置在填料层(6)下部的气体分布器(4)，所述气体分布器(4)分别与臭氧进气口(2)以及废气进气口(3)连通。
3.根据权利要求1所述的处理装置，其中，所述进水口(5)设置在装置的下部；所述臭氧进气口(2)和废气进气口(3)设置在装置的底部；所述出水口(7)设置在装置的上部，并与由填料层(6)与臭氧破坏装置(8)隔成的腔室连通；所述出气口(9)设置在装置的顶部。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的处理装置，其中，所述臭氧催化剂包括载体，以及负载在载体上的金属活性组分，所述金属活性组分含有铁、锰、铜中的至少一种以及稀土元素中的至少一种，优选，所述金属活性组分为含有铁和/或铜，以及镧和/或铈的组合，所述载体为Y型分子筛，更优选，所述Y型分子筛的硅铝比大于20，比表面积大于300m2/g，孔径为2-10nm。
5.一种废气和废水的臭氧氧化处理方法，其特征在于，该方法包括在臭氧氧化处理装置中装填既可作为固定性填料处理废水也可作为悬浮性填料处理废气的臭氧催化剂，交替进行废水和废气的处理。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法包括使用废气和废水的臭氧氧化处理装置(1)，该处理装置包括设置在下部的填料层(6)以及设置在上部的臭氧破坏装置(8)，所述填料层(6)中设置有既可作为悬浮性填料又可作为固定性填料的臭氧催化剂，所述臭氧氧化处理装置(1)还包括进水口(5)、排水口(7)、臭氧进气口(2)、废气进气口(3)以及出气口(9)，其中，进水口(5)、臭氧进气口(2)和废气进气口(3)分别用于将废水、臭氧和废气引入该处理装置的填料层(6)中，并与其中的臭氧催化剂接触；排水口(7)用于将处理后废水引出该处理装置，出气口(9)用于将处理后废气引出该处理装置，以及用于将反应后的臭氧经臭氧破坏装置(8)破坏后引出该处理装置；
处理废水时，将待处理废水通过进水口(5)引入填料层(6)中，通过臭氧进气口(2)向填料层(6)中通入臭氧，使得待处理废水与作为固定性填料的臭氧催化剂以及臭氧接触，处理后废水通过排水口(7)引出处理装置，反应后臭氧经臭氧破坏装置(8)破坏后由出气口(9)引出处理装置；
处理废气时，将待处理废气通过进气口(3)引入填料层(6)中，通过臭氧进气口(2)向填料层(6)中通入臭氧，使得待处理废气与作为悬浮性填料的臭氧催化剂以及臭氧接触，并使其中的臭氧催化剂处于流化状态，处理后废气由出气口(9)引出处理装置，以及反应后臭氧经臭氧破坏装置(8)破坏后由出气口(9)引出处理装置；且，
交替进行所述废水和废气的处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述处理装置(1)还包括用于使气体均匀分散的设置在填料层(6)下部的气体分布器(4)，待处理废气以及臭氧在分别由进气口(3)和臭氧进气口(2)引入时先经过气体分布器(4)进行分布后再进入填料层(6)中。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述臭氧催化剂包括载体，以及负载在载体上的金属活性组分，所述金属活性组分含有铁、锰、铜中的至少一种以及稀土元素中的至少一种。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，以氧化物计，所述铁、锰和铜的总量占载体重量的1-10重量％，优选为4-9重量％；以氧化物计，所述稀土元素的总量占载体重量的0.5-5重量％，优选为0.5-2重量％；进一步优选，以氧化物计，金属活性组分中铁、锰和铜的总量与稀土元素的总量的质量比为2.5-9.8:1。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述金属活性组分为含有铁和/或铜，以及镧和/或铈的组合；所述载体为Y型分子筛，优选，所述Y型分子筛的硅铝比大于20，比表面积大于300m2/g，孔径为2-10nm。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述臭氧催化剂的制备方法包括：将含有铁、锰和铜中的至少一种金属的化合物的溶液以及含有稀土元素中的至少一种金属的化合物的溶液与载体接触，将接触后的载体干燥以及可选的焙烧；
优选，所述臭氧催化剂的制备方法包括：
1)先将含有稀土元素中的至少一种金属的化合物的溶液与载体接触，将接触后的载体干燥；
2)再将含有铁、锰、铜中的至少一种金属的化合物的溶液与上述步骤1)所得载体接触，将接触后的载体干燥；以及可选的焙烧。
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