專利名稱：：一種高效的臭氧催化氧化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及廢水處理用裝置，尤其涉及一種高效的臭氧催化氧化裝置。
背景技術(shù)：
：與城鎮(zhèn)生活污水相比，高濃度工業(yè)廢水雖然水量少，但有機(jī)物污染嚴(yán)重，污染總量高。以年生產(chǎn)800t的紅霉素的制藥廢水為例，其日排放污水量為2000t，污水中COD(化學(xué)需氧量)濃度為30000mg/L，其每天產(chǎn)生的COD總量為60t，相當(dāng)于一個(gè)15萬(wàn)噸/d的城鎮(zhèn)污水廠的有機(jī)污染物總量(約相當(dāng)于100萬(wàn)人口每天的污水排放有機(jī)物總量)。高濃度工業(yè)廢水涉及的行業(yè)較多，如制藥、煤化工、精細(xì)化工、APMP造紙及黑液、石化行業(yè)等等，大多關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重點(diǎn)領(lǐng)域，涉及到的主要污染物如苯環(huán)類、酚類、腈類、酮類、酰胺類、烷烴類、聚合物類、氰化物等均為難降解、高微生物抑制性物質(zhì)。由這類高濃度工業(yè)廢水引發(fā)的一系列水體污染、生態(tài)環(huán)境惡化、威脅人體健康、阻礙相關(guān)工業(yè)發(fā)展等問題，越來(lái)越受到社會(huì)各界和各級(jí)政府環(huán)保部門的廣泛關(guān)注。由于采用常規(guī)的生物或物理化學(xué)凈化方法難以或者滿足凈化處理的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)要求，使得這類高濃度工業(yè)廢水的凈化處理成為現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)
技術(shù)領(lǐng)域：
中亟待解決的一個(gè)難題。當(dāng)前，高濃度、難降解工業(yè)廢水缺乏高效、經(jīng)濟(jì)合理的處理方式，缺乏穩(wěn)定、可靠的預(yù)處理或者深度處理手段。普遍采用的預(yù)處理和深度處理工藝主要由膜處理、活性碳吸附、Fenton試劑為主的高級(jí)氧化技術(shù)，運(yùn)行費(fèi)用高昂、投資成本巨大、設(shè)備穩(wěn)定性和針對(duì)性不強(qiáng)等諸多因素限制了其在高濃度、難降解廢水處理工藝中的廣泛應(yīng)用。新興的蒸發(fā)技術(shù)(譬如GEBerz的LZD[LiquidZeroDischarge]技術(shù))在高濃度、難降解工業(yè)廢水上也得到了一定的應(yīng)用，其高投資成本(噸水投資5-10萬(wàn)元)、濃液的焚燒問題、可揮發(fā)性污染物的轉(zhuǎn)移問題、運(yùn)行費(fèi)用高昂(100200元/t水)將限制其在工業(yè)廢水領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。為提高高濃度、難降解工業(yè)廢水的處理效果，為工業(yè)廢水機(jī)構(gòu)提供全新的廢水解決方案，提出可行、經(jīng)濟(jì)、高效的解決方案。
發(fā)明內(nèi)容為解決目前高濃度、難降解廢水處理過(guò)程中存在的生化效率低下、生化過(guò)程受到抑制等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種增強(qiáng)廢水可生化性的臭氧催化氧化裝置，使用該裝置可以達(dá)到如下目的(l)提高臭氧與污染物的接觸效率，減少臭氧的消耗濃度；(2)提高廢水的可生化性，在相同臭氧濃度情況下，廢水的可生化性進(jìn)一步提升；(3)催化劑本身具有氧化性，同時(shí)產(chǎn)生的低價(jià)態(tài)氧化物又是臭氧氧化過(guò)程的催化劑；(4)脫除廢水中絕大部分色度。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的?！N高效的臭氧催化氧化裝置，包括混凝沉淀池、臭氧反應(yīng)塔、臭氧發(fā)生器、泵和閥門，混凝沉淀池混凝段分為三格，分別裝有pH調(diào)節(jié)劑、催化劑和絮凝劑，混凝沉淀池連接臭氧反應(yīng)塔，廢水在混凝沉淀池中經(jīng)過(guò)沉淀后進(jìn)入臭氧反應(yīng)塔，臭氧反應(yīng)塔中設(shè)有夾層和曝氣裝置，曝氣裝置與產(chǎn)生曝氣的臭氧發(fā)生器相連，臭氧經(jīng)過(guò)曝氣裝置與廢水中難降解物質(zhì)充分接觸反應(yīng)，利用臭氧分子在催化劑存在的作用下，羥基自由基存活壽命提高了數(shù)百倍，從而提高了臭氧的利用效率，此時(shí)廢水可生化性得到極大增強(qiáng)，可進(jìn)入后續(xù)生化系統(tǒng)，進(jìn)行深度處理。催化劑需要一定的pH條件下工作，能夠發(fā)揮其氧化能力。pH調(diào)節(jié)劑可以為氫氧化鈉、氫氧化鈣、碳酸鈉等等，pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為1011。催化劑在混凝沉淀池的總停留時(shí)間為15h，最好為23h。催化劑的投加濃度為110mg/L，最好為4-6mg/L。臭氧曝氣頭和支架需要選擇鈦合金的基礎(chǔ)設(shè)備，從而保證耐腐蝕、臭氧傳遞效率。臭氧曝氣濃度一般與去除COD量相當(dāng)。所述臭氧反應(yīng)塔中含有增加接觸效率的陶瓷類填料。使用本發(fā)明裝置的處理過(guò)程對(duì)廢水處理水質(zhì)沒有硬性要求，比較適合的廢水是可生化性低的廢水，各種水量和水質(zhì)廢水都能夠有效運(yùn)行。本發(fā)明裝置采用堿性催化劑在混凝沉淀工藝中產(chǎn)生納米級(jí)的新生態(tài)催化劑，含有催化劑的廢水進(jìn)入臭氧接觸塔中充分反應(yīng)，利用催化劑存在提高羥基自由基的存活壽命，從而有效降低廢水中的喹啉、呋喃、氰化物、苯酚，提高廢水的可生化性。本發(fā)明裝置不涉及到生化處理，采用物理、化學(xué)方法相結(jié)合的處理工藝，但是處理后出水適合生化系統(tǒng)處理。圖1為本發(fā)明臭氧催化氧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明是如何實(shí)現(xiàn)的。實(shí)施例1如圖1所示，高濃度工業(yè)廢水或者生化系統(tǒng)出水由調(diào)節(jié)池l，經(jīng)閥門2和提升泵3進(jìn)入混凝沉淀反應(yīng)池6中，混凝沉淀池6混凝段分為三格，分別投加pH調(diào)節(jié)劑、催化劑和絮凝齊U，出水進(jìn)入沉淀區(qū)4沉淀，出水經(jīng)閥門5控制進(jìn)入臭氧反應(yīng)塔7，反應(yīng)塔7中有夾層8和曝氣裝置9，同時(shí)臭氧發(fā)生器14開啟，通過(guò)閥門11控制控制臭氧發(fā)生器14的曝氣濃度，臭氧經(jīng)過(guò)曝氣裝置與廢水中難降解物質(zhì)充分接觸反應(yīng)，并利用納米級(jí)的新生態(tài)催化劑提高羥基自由基的存活壽命，極大的提高廢水的可生化性，出水經(jīng)過(guò)閥門IO和閥門12控制后進(jìn)入清水池13。實(shí)施例2取某化工有限公司羥基乙睛生產(chǎn)廢水，主要特征是廢水毒性高、有機(jī)物濃度高、可生化性差，使用本裝置處理后，數(shù)據(jù)見表1。表l本裝置處理水質(zhì)情況表<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>臭氧反應(yīng)的典型現(xiàn)象是pH由預(yù)氧化后為11降低至8左右，整個(gè)水體存在一股腐爛水果的味道，反應(yīng)結(jié)束后臭氧幾乎沒有殘留(聞不到味道)，反應(yīng)后水體由透明變?yōu)闇啙?，在容器底部形成一定的沉淀物質(zhì)。臭氧催化氧化處理后的廢水BOD得到有效提高，B/C能夠提高到0.4左右，稱為易生化降解廢水。本裝置于現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行3個(gè)月，處理后出水經(jīng)過(guò)生化處理后可以達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-1996—級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，氰化物對(duì)廢水生化系統(tǒng)影響幾乎不存在。實(shí)施例3取抗生素企業(yè)生化系統(tǒng)(UASB+好氧系統(tǒng))出水，C0D濃度為325mg/L，B0D/C0D小于0.05，廢水難以達(dá)到制藥行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)，使用本裝置處理后，lmg臭氧能夠降低lmgC0D，同時(shí)增加0.15m的B0D，當(dāng)臭氧濃度為50mg/L，催化劑濃度為10mg/L時(shí)，處理出水COD為154mg/L，B0D/C0D達(dá)到0.38，后續(xù)增加曝氣生物濾池處理，很容易達(dá)到制藥行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例4取垃圾滲濾液礦化垃圾處理床出水，COD為318mg/L，色度為300倍，B0D/C0D=0，經(jīng)過(guò)本裝置處理后，COD濃度由318mg/L降低至195mg/L，色度由300倍降低至20倍，BOD/COD位于0.30.4之間，后續(xù)采用生化系統(tǒng)處理，可以達(dá)到《生活垃圾填埋場(chǎng)排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。權(quán)利要求一種高效的臭氧催化氧化裝置，包括混凝沉淀池、臭氧反應(yīng)塔、臭氧發(fā)生器、泵和閥門，其特征在于混凝沉淀池混凝段分為三格，分別裝有pH調(diào)節(jié)劑、催化劑和絮凝劑，混凝沉淀池連接臭氧反應(yīng)塔，廢水在混凝沉淀池中經(jīng)過(guò)沉淀后進(jìn)入臭氧反應(yīng)塔，臭氧反應(yīng)塔中設(shè)有夾層和曝氣裝置，曝氣裝置與產(chǎn)生曝氣的臭氧發(fā)生器相連，臭氧經(jīng)過(guò)曝氣裝置與廢水中難降解物質(zhì)充分接觸反應(yīng)，廢水可生化性得到增強(qiáng)，進(jìn)入后續(xù)生化系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的臭氧催化氧化裝置，其特征在于所述PH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為1011。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任意一項(xiàng)所述的一種高效的臭氧催化氧化裝置，其特征在于pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鈣或碳酸鈉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的臭氧催化氧化裝置，其特征在于所述催化劑在混凝沉淀池停留時(shí)間為15h。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的臭氧催化氧化裝置，其特征在于所述催化劑的使用濃度為110mg/L。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高效的臭氧催化氧化裝置，其特征在于所述催化劑的使用濃度為24mg/L。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的臭氧催化氧化裝置，其特征在于所述臭氧反應(yīng)塔中含有增加接觸效率的陶瓷類填料。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效的臭氧催化氧化裝置，其特征在于所述曝氣裝置采用鈦合金材料制得。全文摘要本發(fā)明公開了一種高效的臭氧催化氧化裝置，包括混凝沉淀池、臭氧反應(yīng)塔、臭氧發(fā)生器、泵和閥門，混凝沉淀池混凝段分為三格，分別裝有pH調(diào)節(jié)劑、催化劑和絮凝劑，混凝沉淀池連接臭氧反應(yīng)塔，廢水在混凝沉淀池中經(jīng)過(guò)沉淀后進(jìn)入臭氧反應(yīng)塔，臭氧反應(yīng)塔中設(shè)有夾層和曝氣裝置，曝氣裝置與產(chǎn)生曝氣的臭氧發(fā)生器相連，臭氧經(jīng)過(guò)曝氣裝置與廢水中難降解物質(zhì)充分接觸反應(yīng)，廢水可生化性得到增強(qiáng)，進(jìn)入后續(xù)生化系統(tǒng)。本發(fā)明裝置可以作為預(yù)處理裝置，也可以作為深度處理裝置，解決了目前單一使用臭氧的造價(jià)高、運(yùn)行不穩(wěn)定等問題，整個(gè)處理過(guò)程中，不產(chǎn)生二次污染，降低了COD排放總量。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行便捷，投資和運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)處理裝置。文檔編號(hào)C02F1/52GK101693569SQ20091019732公開日2010年4月14日申請(qǐng)日期2009年10月16日優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日發(fā)明者李玲蓮,王海峰申請(qǐng)人:上海聯(lián)喆控制設(shè)備有限公司;