專利名稱：臭氧/活性炭處理有機(jī)廢水的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種臭氧/活性炭處理有機(jī)廢水的裝置及方法，屬于環(huán)境技術(shù)和水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
針對(duì)目前工業(yè)生產(chǎn)中所排放的大量工業(yè)廢水，其種類繁多，成分復(fù)雜，化學(xué)需氧量(COD)濃度高，可生化性差，有毒有害等特點(diǎn)，采用常規(guī)物化或生化處理方法已很難有效地控制與治理。因此，氧化技術(shù)成為當(dāng)今處理難生物降解及有毒有害工業(yè)有機(jī)廢水的主要方法。
氧化技術(shù)利用各種氧化劑攻擊廢水中的大分子有機(jī)物，從而使水中有機(jī)物得到氧化，達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。常用的氧化劑有臭氧，氯氣，雙氧水等，其中又以臭氧氧化最為引人關(guān)注。臭氧作為一種高效的氧化劑，在水處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但其亦存在不足，一是臭氧氧化具有較強(qiáng)的選擇性，氧化過程中往往只實(shí)現(xiàn)了廢水中大分子有機(jī)物向小分子有機(jī)物的轉(zhuǎn)變，礦化能力差；二是臭氧利用率不高，導(dǎo)致臭氧處理費(fèi)用高。如何提高臭氧利用率，提高污染物礦化能力的，成為了近些年研究的熱點(diǎn)。
吸附技術(shù)，由于其適用廣泛，在環(huán)境領(lǐng)域(廢氣處理，水處理)廣泛使用，活性炭因其來(lái)源廣泛、吸附能力強(qiáng)而在水處理領(lǐng)域受到極大重視。活性炭吸附對(duì)各高、低濃度廢水均適用，但吸附能力亦有限，在對(duì)高濃度廢水的吸附中，往往很快飽和，需頻繁再生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高效、低廉的臭氧/活性炭處理有機(jī)廢水的裝置及方法。
本發(fā)明的臭氧/活性炭處理有機(jī)廢水的裝置，包括外筒和與其同軸的循環(huán)筒，循環(huán)筒通過支撐固定在外筒的中心，循環(huán)筒與外筒直徑比為1∶4～1∶2，外筒上設(shè)有出水管，外筒的底部設(shè)有進(jìn)水口，在內(nèi)筒底部設(shè)有曝氣裝置，曝氣裝置的進(jìn)氣管伸出外筒。
利用上述裝置處理有機(jī)廢水的方法將有機(jī)廢水從進(jìn)水口泵入裝置，按5～30g/L將粒徑為1～3mm的顆粒狀活性炭投加到內(nèi)筒，向曝氣裝置通入臭氧化氣體，臭氧進(jìn)氣流量為30～120L/h，氣相臭氧濃度維持在10～60mg/L，活性炭在臭氧氣體的推動(dòng)下在內(nèi)筒與內(nèi)外筒形成的空間循環(huán)流動(dòng)，對(duì)廢水進(jìn)行處理，處理后的水由出水管排出。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，在臭氧氧化的同時(shí)投加顆?；钚蕴?，在廢水處理裝置中形成了氣(臭氧)，液(處理液)，固(活性炭)三相流化床(膨脹床)的形式，強(qiáng)化了傳質(zhì)，提高了臭氧的利用率，利用活性炭的高效吸附能力及其催化臭氧的能力，可以發(fā)生類似活性炭吸附-臭氧再生及臭氧催化氧化的反應(yīng)，達(dá)到提高體系污染物礦化的能力，亦達(dá)到提高臭氧利用率的目的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)活性炭的在線再生，重復(fù)使用，降低了廢水的處理成本。


圖1為臭氧/活性炭處理有機(jī)廢水的裝置示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例做進(jìn)一步說(shuō)明。
參照?qǐng)D1，本發(fā)明的臭氧/活性炭處理有機(jī)廢水的裝置包括外筒1和與其同軸的循環(huán)筒3，循環(huán)筒通過支撐9固定在外筒的中心，循環(huán)筒與外筒直徑比為1∶4～1∶2，外筒上設(shè)有出水管4，外筒的底部設(shè)有進(jìn)水口6，在內(nèi)筒底部設(shè)有曝氣裝置5，曝氣裝置的進(jìn)氣管伸出外筒。
采用本發(fā)明的廢水裝置處理有機(jī)廢水的方法將有機(jī)廢水從進(jìn)水口泵入裝置，按5～30g/L將粒徑為1～3mm的顆粒狀活性炭7投加到內(nèi)筒，向曝氣裝置通入臭氧化氣體，臭氧進(jìn)氣流量為30～120L/h，氣相臭氧濃度維持在10～60mg/L，臭氧化氣體經(jīng)曝氣裝置在溶液中形成微小氣泡，微小氣泡在內(nèi)部循環(huán)筒內(nèi)快速上升，推動(dòng)了廢水處理裝置中活性炭顆粒的上升，顆?；钚蕴窟_(dá)到頂部的圓狀三相分離區(qū)2沉降后從中心循環(huán)筒外部重力沉降，到達(dá)廢水處理裝置底部后再次在進(jìn)氣推動(dòng)下上升，依次循環(huán)，對(duì)廢水進(jìn)行處理，處理后的水由出水管排出。
實(shí)施例1廢水對(duì)象為某精細(xì)化工廠生產(chǎn)出水，水質(zhì)復(fù)雜，經(jīng)分析主要有機(jī)污染物為己二腈同酚類化合物，廢水COD濃度為10911mg/L，初始pH4.4，采用臭氧進(jìn)氣流量60L/h，氣相臭氧濃度41mg/L，單次處理水樣500mL，投加活性炭30g，經(jīng)60min反應(yīng)，COD的去除率為66.9％，單獨(dú)臭氧氧化和活性炭吸附時(shí)去除率分別為13.6％同56.9％，臭氧/活性炭反應(yīng)出水COD達(dá)到3600mg/L的水平，臭氧利用效率由臭氧單獨(dú)氧化時(shí)的0.58mgCOD/mgO3提高到1.3mg COD/mg O3，臭氧利用效率提高55％。堿性條件下，處理效果更佳，調(diào)節(jié)廢水pH＝10.0，維持其他反應(yīng)條件不變，經(jīng)60min反應(yīng)后出水COD達(dá)到1000mg/L左右的水平，此時(shí)COD去除率為92％。且活性炭可以重復(fù)使用。測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果如表1所示。
實(shí)施例2處理對(duì)象為1g/L硝基酚廢水，采用初始反應(yīng)pH＝4.5，臭氧進(jìn)氣流量為60L/h，氣相臭氧濃度41mg/L，單次處理水樣500mL，投加活性炭10g，經(jīng)60min反應(yīng)，硝基酚去除率為93.2％，COD去除率為85.4％，出水COD由進(jìn)水時(shí)的1780mg/L降低至260mg/L。測(cè)試數(shù)據(jù)及結(jié)果如表1所示。
表1

權(quán)利要求
1.臭氧/活性炭處理有機(jī)廢水的裝置，其特征是包括外筒(1)和與其同軸的循環(huán)筒(3)，循環(huán)筒通過支撐(9)固定在外筒的中心，循環(huán)筒與外筒直徑比為1∶4～1∶2，外筒上設(shè)有出水管(4)，外筒的底部設(shè)有進(jìn)水口(6)，在內(nèi)筒底部設(shè)有曝氣裝置(5)，曝氣裝置的進(jìn)氣管伸出外筒。
2.臭氧/活性炭處理有機(jī)廢水的方法，其特征是利用權(quán)利要求1所說(shuō)的裝置，將有機(jī)廢水從進(jìn)水口泵入裝置，按5～30g/L將粒徑為1～3mm的顆粒狀活性炭投加到內(nèi)筒，向曝氣裝置通入臭氧化氣體，臭氧進(jìn)氣流量為30～120L/h，氣相臭氧濃度維持在10～60mg/L，活性炭在臭氧氣體的推動(dòng)下在內(nèi)筒與內(nèi)外筒形成的空間循環(huán)流動(dòng)，對(duì)廢水進(jìn)行處理，處理后的水由出水管排出。
全文摘要
本發(fā)明公開的臭氧/活性炭處理有機(jī)廢水的裝置，包括外筒和與其同軸的循環(huán)筒，外筒底部設(shè)有進(jìn)水口，內(nèi)筒底部設(shè)有曝氣裝置。該裝置處理有機(jī)廢水的方法將有機(jī)廢水從進(jìn)水口泵入裝置，將顆粒狀活性炭投加到裝置內(nèi)部，通入臭氧化氣體，活性炭在臭氧氣體的推動(dòng)下在內(nèi)筒與內(nèi)外筒形成的空間循環(huán)流動(dòng)，對(duì)廢水進(jìn)行處理。本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，在臭氧氧化的同時(shí)投加顆?；钚蕴浚谔幚硌b置中形成了氣、液、固三相流化床的形式，強(qiáng)化了傳質(zhì)，提高了臭氧的利用率，達(dá)到提高體系污染物礦化的能力，亦達(dá)到提高臭氧利用率的目的，同時(shí)實(shí)現(xiàn)活性炭的在線再生，重復(fù)使用，降低了廢水的處理成本。
文檔編號(hào)C02F1/28GK1884125SQ20061005240
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日
發(fā)明者雷樂成, 周明華, 古勵(lì) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)