一種非均相臭氧催化氧化難降解有機廢水處理方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種臭氧技術(shù)與非均相催化氧化技術(shù)相結(jié)合的新型水處理方法與裝置，用于處理難降解有機廢水，屬于水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)廢水的種類和排放量日益增多，其中以難降解有機廢水的危害最大。難降解有機廢水的成分復雜，生物降解性差，毒性大，常含有氰、酚類化合物、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、硝基芳烴、農(nóng)藥、染料等對生物和微生物有毒或劇毒的物質(zhì)，這些物質(zhì)具有致癌、致畸、致突變等作用，有些可在生物體內(nèi)長期積累，并通過食物鏈轉(zhuǎn)移到人體，對人體具有毒性及致癌作用，對環(huán)境和人類危害巨大。
[0003]由于現(xiàn)行常規(guī)生化水處理工藝不能有效地去除這些難降解有機污染物，因此，高級氧化技術(shù)已成為治理生物難降解有機有毒污染物的重要手段。高級氧化技術(shù)能產(chǎn)生具有強氧化能力的自由基，水中高穩(wěn)定性、難降解有機污染物進行系列自由基鏈反應(yīng)，從而破壞其結(jié)構(gòu)，使其逐步降解為無害的低分子量的有機物，最后降解為C02、H20和其他礦物鹽。但是，目前許多高級氧化技術(shù)還處在實驗研宄階段，尚未進入大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用。
[0004]臭氧由于其在水中有較高的氧化還原電位(2.07V)，近年來在工業(yè)廢水深度處理中有著廣泛的應(yīng)用。但臭氧應(yīng)用于廢水處理還存在著諸如:臭氧的發(fā)生成本高，而臭氧利用率較低；臭氧氧化能力有限，且臭氧與有機物的反應(yīng)選擇性較強，在低劑量和短時間內(nèi)臭氧不可能完全礦化污染物，且分解生成的中間產(chǎn)物會阻止臭氧的進一步氧化等一系列問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決目前難降解廢水處理過程中存在的生化效率差，單純臭氧氧化的氧化能力不強、反應(yīng)速率慢、反應(yīng)選擇性強、氧化不徹底等問題。本發(fā)明提供了一種非均相臭氧催化氧化難降解有機廢水處理方法與裝置。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來具體實現(xiàn):
[0007]一種非均相臭氧催化氧化難降解有機廢水處理方法，包括
[0008]a、將臭氧氣體與進水管路反向充入進水區(qū)域，使臭氧氣體與水體充分混合；
[0009]b、溶解有臭氧的水體在反應(yīng)塔內(nèi)部向上流動，并在反應(yīng)塔的內(nèi)部填充有催化劑填料，使水體在向上流動的同時臭氧與催化劑充分接觸，發(fā)生臭氧催化氧化反應(yīng)并產(chǎn)生大量羥基自由基，羥基自由基氧化水中的有機污染物；
[0010]C、在催化劑填料的上部是清水區(qū)，在清水區(qū)的上部設(shè)有殘留臭氧出氣口，在清水區(qū)的側(cè)部設(shè)有循環(huán)水出水口將水體重新循環(huán)至底部的進水口；
[0011]d、在清水區(qū)的側(cè)部設(shè)有出水口將清水導出，并且出水口的位置高于所述循環(huán)水出水口的位置。
[0012]進一步優(yōu)選的，所述出水口的位置遠離所述循環(huán)水出水口的位置。
[0013]更進一步優(yōu)選的，所述殘留臭氧出氣口與臭氧尾氣破壞裝置連接。
[0014]優(yōu)選的，所述臭氧氣體通過曝氣裝置進入水體。
[0015]優(yōu)選的，在曝氣裝置下方設(shè)有長柄濾頭，所述長柄濾頭設(shè)置在進水口和曝氣裝置之間。
[0016]優(yōu)選的，在反應(yīng)塔內(nèi)部填裝有催化劑填料，催化劑填料為負載鈦鈰的陶瓷顆粒，粒徑為l_5mm，催化劑填充的孔隙率為30-45%，催化劑填充高度為塔身的50-80% ；
[0017]一種非均相臭氧催化氧化難降解有機廢水處理裝置，包括反應(yīng)塔，所述反應(yīng)塔與臭氧發(fā)生器連接，在反應(yīng)塔內(nèi)部由下至上依次設(shè)有布水布氣層、非均相臭氧催化氧化反應(yīng)區(qū)、清水區(qū)，對應(yīng)所述布水布氣層區(qū)域的所述反應(yīng)塔上設(shè)有進水口，在所述非均相臭氧催化氧化反應(yīng)區(qū)內(nèi)部填充有催化劑填料，在所述清水區(qū)的側(cè)部設(shè)有出水口和循環(huán)水出水口，在所述清水區(qū)的頂部設(shè)有殘留臭氧出氣口，所述循環(huán)水出水口通過管路連接到所述進水口。
[0018]經(jīng)過所述循環(huán)水出水口的水與進水混合后再一起進入反應(yīng)塔，回流出水可以增加非均相臭氧催化氧化區(qū)的過水負荷，減緩催化劑表面污染，進一步提高臭氧利用率和反應(yīng)效率。
[0019]更進一步的，所述出水口的位置遠離所述循環(huán)水出水口的位置。
[0020]更進一步優(yōu)選的，所述殘留臭氧出氣口與臭氧尾氣破壞裝置連接。
[0021]優(yōu)選的，所述臭氧氣體通過曝氣裝置進入水體，曝氣頭和支架采用鈦合金材質(zhì)，保證設(shè)備的耐腐蝕性和臭氧的傳質(zhì)效率。
[0022]優(yōu)選的，在曝氣裝置下方設(shè)有長柄濾頭，所述長柄濾頭設(shè)置在進水口和曝氣裝置之間。
[0023]在所述布水布氣層和非均相臭氧催化氧化區(qū)之間設(shè)置一個觀察孔，供觀察、采樣和更換濾料用。
[0024]催化劑填料為負載鈦鈰的陶瓷顆粒，粒徑為l_5mm，催化劑填充的孔隙率為30-45 %，催化劑填充高度為塔身的50-80 %。
[0025]使用該方法與裝置可以達到如下目的:(I)提高臭氧與污染物的接觸效率，減少臭氧的投加量；(2)提高難降解污染物的去除效率，在相同臭氧投加量的情況下，對水中難降解污染物的去除率進一步提高，同時可以提高廢水的可生化性；(3)臭氧與催化劑作用產(chǎn)生大量具有強氧化性的羥基自由基(.0H)，并與水中有機污染物發(fā)生快速的鏈式反應(yīng)，氧化反應(yīng)無選擇性；(4)采用循環(huán)泵回流出水，增加非均相臭氧催化氧化區(qū)的過水負荷，進一步提尚臭氧利用率和反應(yīng)效率。
【附圖說明】
[0026]下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0027]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0028]如圖1所示，本實施例中所述一種非均相臭氧催化氧化難降解有機廢水處理方法，包括
[0029]a、將臭氧氣體與進水管路反向充入進水區(qū)域，使臭氧氣體與水體充分混合；
[0030]b、溶解有臭氧的水體在反應(yīng)塔內(nèi)部向上流動，并在反應(yīng)塔的內(nèi)部填充有催化劑填料，使水體在向上流動的同時臭氧與催化劑充分接觸，發(fā)生臭氧催化氧化反應(yīng)并產(chǎn)生大量羥基自由基，羥基自由基氧化水中的有機污染物；
[0031]C、在催化劑填料7的上部是清水區(qū)，在清水區(qū)的上部設(shè)有殘留臭氧出氣口，在清水區(qū)的側(cè)部設(shè)有循環(huán)水出水口將水體重新循環(huán)至底部的進水口；
[0032]d、在清水區(qū)的側(cè)部設(shè)有出水口 9將清水導出，并且出水口 9的位置高于所述循環(huán)水出水口 10的位置。
[0033]進一步優(yōu)選的，所述出水口 9的位置遠離所述循環(huán)水出水口 10的位置。
[0034]更進一步優(yōu)選的，所述殘留臭氧出氣口 12與臭氧尾氣破壞裝置13連接。
[0035]優(yōu)選的，所述臭氧氣體通過曝氣裝置5進入水體。
[0036]優(yōu)選的，在曝氣裝置下方設(shè)有長柄濾頭11，所述長柄濾頭11設(shè)置在進水口 8和曝氣裝置5之間。
[00