本發(fā)明屬于煤化工廢水處理領(lǐng)域，涉及一種煤化工廢水生物處理系統(tǒng)及其處理方法，尤其涉及一種基于污泥臭氧催化氧化的煤化工廢水生物處理系統(tǒng)及其處理方法。

背景技術(shù)：

煤化工廢水是煤化工生產(chǎn)過程，在煤高溫?zé)捊埂⒚簹鈨艋?、焦化產(chǎn)品回收及精制過程產(chǎn)生的廢水。煤化工廢水中污染物種類繁多、成分復(fù)雜，如酚類、苯系物、含氮雜環(huán)芳烴以及多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物，又如硫化物、硫氰化物以及氰化物等有毒無機(jī)污染物以及高濃度的氨氮。因而，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，有機(jī)物和總氮的深度脫除成為該類廢水處理的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。生物法是目前廣泛采用的處理技術(shù)，其中以傳統(tǒng)的生物脫氮工藝(a/o工藝)及其改進(jìn)工藝(如a²/o，a²/o²等工藝)應(yīng)用最多?；谏锵趸头聪趸姆磻?yīng)原理，通常采用兩級(jí)a/o(或其改進(jìn)型)串聯(lián)的方法同時(shí)深度脫除難降解有機(jī)物和總氮。

cn101885560a和cn101880109a分別公開了采用活性污泥和生物膜法的兩級(jí)缺氧/好氧工藝同時(shí)脫除有機(jī)物和總氮的方法。采用兩級(jí)缺氧/好氧生物脫氮過程，預(yù)處理后的污水經(jīng)第一級(jí)好氧池硝化處理后，回流至第一級(jí)缺氧進(jìn)行反硝化處理，處理后污水氨氮＜5mg/l；一級(jí)缺氧/好氧處理后的出水進(jìn)入第二級(jí)缺氧處理，通過向第二級(jí)缺氧池中投加甲醇來補(bǔ)充反硝化反應(yīng)所需的碳源，使剩余的硝態(tài)氮在第二級(jí)缺氧池反硝化為氣態(tài)氮，為防止過量甲醇外排，保證外排水cod不超標(biāo)，在第二級(jí)缺氧池后設(shè)有第二級(jí)好氧池。上述方法的優(yōu)點(diǎn)是：利用兩級(jí)缺氧/好氧(a-o/a-o)生物脫氮處理工藝處理焦化污水，可有效 提高總氮的脫出率，將焦化廢水中的氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)從水中排出，從而達(dá)到完全脫氮的目的，使處理后廢水中的總氮達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求以下。

上述處理工藝出水總氮可以達(dá)到相關(guān)國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求，但由于需要外加碳源，處理成本很高，另外由于采用兩級(jí)生化法，污泥產(chǎn)生量很大進(jìn)而污泥處理成本很高。廢水生物處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥中微生物物質(zhì)，如多碳糖、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸等95％以上的物質(zhì)以cod的形式存在，而臭氧作為一種強(qiáng)氧化劑，具有滅菌殺毒作用，如能利用臭氧對(duì)上述剩余污泥進(jìn)行氧化處理，破壞微生物細(xì)胞，使其釋放細(xì)胞內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)，將變廢為利，合理利用這些剩余污泥，解決進(jìn)水碳源不足導(dǎo)致的生物系統(tǒng)脫氮除磷效果不佳的問題，有利于環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源，并將對(duì)污水處理行業(yè)的持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

以剩余污泥為碳源，采用臭氧消解的方式可同時(shí)起到污泥減量化和提供反硝化有機(jī)碳源的目的，其中提高臭氧利用率和反應(yīng)有效性是技術(shù)的關(guān)鍵。cn102617004a公開了一種利用自生污泥進(jìn)行碳源開發(fā)與應(yīng)用的污水處理系統(tǒng)，其特征是在二沉池的污泥輸出口和生物反應(yīng)池進(jìn)水口之間還通過破壁污泥回流管連接一臭氧污泥破壁裝置；該裝置通過氣水混合器實(shí)現(xiàn)臭氧和污泥的接觸氧化，但該裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、臭氧利用率低、處理成本高，不利于實(shí)際應(yīng)用。

cn103974910a進(jìn)一步公開了一種用于處理廢水的方法和系統(tǒng)包括在活塞流式反應(yīng)器中用臭氧處理污泥以引起所述污泥中生物固體的裂解。臭氧化污泥可提供給所述廢水處理系統(tǒng)的厭氧或缺氧部分以幫助在所述廢水處理系統(tǒng)的厭氧或缺氧部分或所述廢水處理系統(tǒng)的其它部分例如發(fā)酵罐、需氧消化器或厭氧消化器中進(jìn)行的反硝化過程。但該裝置和方法同樣沒有解決好臭氧的高效利用問題，依然不利于技術(shù)的工程應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種基于污泥臭氧催化氧化的煤化工廢水生物處理系統(tǒng)及其處理方法，該系統(tǒng)和方法通過開發(fā)污泥臭氧催化氧化消解和生物膜硝化/反硝化生物脫氮技術(shù)的耦合集成，實(shí)現(xiàn)快速、高效和低成本的廢水處理。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種煤化工廢水生物處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)、污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)和二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)；

其中，一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)和污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)通過污泥管道相連，污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)的上清液排出口和一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)的污水排出口同時(shí)與二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)的進(jìn)液口相連，污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)的氣體出口與二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)的氣體入口相連。

本發(fā)明中，經(jīng)一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)處理得到的污泥一部分回流，另一部分送入污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行催化消解，消解后得到的上清液送入二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)作為二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中二級(jí)缺氧反應(yīng)器的碳源，污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)和二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥均送入污泥處理裝置進(jìn)行處理后外排，污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的尾氣用于二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中二級(jí)好氧反應(yīng)器的富氧曝氣。

以下作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，但不作為本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制，通過以下技術(shù)方案，可以更好的達(dá)到和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的和有益效果。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)包括依次相連的一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理裝置和一級(jí)沉淀池。

本發(fā)明采用的前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)為常規(guī)的前置反硝化的缺氧-好氧生物處理工藝。

優(yōu)選地，所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理裝置包括一級(jí)缺氧反應(yīng)器和一級(jí)好氧反應(yīng)器。

優(yōu)選地，所述一級(jí)缺氧反應(yīng)器采用生物膜法。

優(yōu)選地，所述一級(jí)好氧反應(yīng)器采用活性污泥法，其產(chǎn)生的上清硝化液回流至一級(jí)缺氧反應(yīng)器，硝化液回流比(與原水流量比)為(2～5):1，例如2:1、3:1、4:1或5:1等。

優(yōu)選地，所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理裝置的總水力停留時(shí)間為100～160h，例如100h、110h、120h、130h、140h、150h或160h等。

優(yōu)選地，所述一級(jí)缺氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為至少25h，例如25h、30h、35h、40h、45h、50h、55h、60h、65h或70h等，且包括更長(zhǎng)的停留時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)選為25～50h，特別優(yōu)選為25～45h。

優(yōu)選地，所述一級(jí)好氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為至少60h，例如60h、65h、70h、75h、80h、85h、90h、95h、100h、105h、110h或115等，且包括更長(zhǎng)的停留時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)選為60～100h，特別優(yōu)選為60～90h。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)包括依次相連的臭氧發(fā)生器、污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器和尾氣破壞器。

優(yōu)選地，所述臭氧發(fā)生器以純氧作為氣源。

本發(fā)明中，臭氧發(fā)生器以純氧作為氣源產(chǎn)生臭氧，送入污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器作為氧化劑，污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器中一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生 物處理得到污泥以臭氧作為氧化劑發(fā)生催化消解反應(yīng)，消解反應(yīng)產(chǎn)生易降解有機(jī)物作為二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中二級(jí)缺氧反應(yīng)器的碳源，反應(yīng)后的氣體經(jīng)尾氣破壞器得到氧氣含量＞90％的富氧氣體，用于后續(xù)二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中二級(jí)好氧反應(yīng)器的富氧曝氣。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器包括反應(yīng)器外殼、催化氧化內(nèi)殼、三相分離器、集泥斗、反應(yīng)器支撐部件、臭氧曝氣裝置、進(jìn)泥管、出水口、排泥口和排氣口。

所述催化氧化內(nèi)殼置于反應(yīng)器外殼內(nèi)部，三相分離器位于反應(yīng)器外殼頂部并與反應(yīng)器外殼相接，反應(yīng)器外殼底部依次與集泥斗和排泥口相接，反應(yīng)器支撐部件位于反應(yīng)器外殼底部支撐反應(yīng)器外殼，臭氧曝氣裝置位于反應(yīng)器外殼底部置于催化氧化內(nèi)殼的下方且伸入反應(yīng)器外殼內(nèi)，進(jìn)泥管位于反應(yīng)器外殼底部且伸入催化氧化內(nèi)殼，出水口和排氣口設(shè)置于三相分離器外壁。

本發(fā)明中，反應(yīng)器外殼和催化氧化內(nèi)殼將反應(yīng)器分為催化反應(yīng)區(qū)和回流區(qū)。

優(yōu)選地，所述催化氧化內(nèi)殼兩端設(shè)有內(nèi)殼上篩板和內(nèi)殼下篩板，所述內(nèi)殼上篩板和內(nèi)殼下篩板起固定和截留催化劑的作用，所用催化劑的密度約為1.0～1.5g/cm³，催化劑的粒徑大于篩板的孔徑，如催化劑的粒徑為3～5mm，篩板的孔徑為2～3mm。

優(yōu)選地，所述三相分離器包括整流板和出水堰板，出水堰板設(shè)置于三相分離器內(nèi)壁上且與出水口相接，整流板位于三相分離器且置于催化氧化內(nèi)殼的上方。

本發(fā)明中，來自一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)的污泥由從進(jìn)泥管進(jìn)入催化反應(yīng)區(qū)，臭氧氣體由臭氧曝氣裝置進(jìn)入催化反應(yīng)區(qū)底部，在催化反應(yīng)區(qū)內(nèi)，由于氣體上向流的作用，催化劑處于流化狀態(tài)，臭氧氣體、催化劑、 污泥和廢水充分接觸并且相互作用，反應(yīng)后的泥水混合物進(jìn)入三相分離器，經(jīng)整流板作用氣、液和固體三相高效分離，氣體由排氣口排出，消解程度較高的污泥顆粒由于有機(jī)質(zhì)含量降低、無機(jī)質(zhì)含量提高且密度增大，經(jīng)分離后通過回流區(qū)沉淀至集泥斗，然后由排泥口排出，消解液經(jīng)出水堰板由出水口排出并進(jìn)入后續(xù)缺氧反應(yīng)器作為碳源進(jìn)行反硝化反應(yīng)。

所述污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器能夠使活性污泥在反應(yīng)器內(nèi)部與臭氧氣體在顆粒催化劑作用下發(fā)生高效消解反應(yīng)，提高臭氧的利用率和可生化有機(jī)物的產(chǎn)量，有利于低成本污泥消解并促進(jìn)后續(xù)反硝化反應(yīng)；另外，污泥在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流化，只有較徹底消解后密度提高的污泥可排出反應(yīng)器，污泥消解徹底，有利于污泥的減量化。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)包括依次相連的二級(jí)缺氧反應(yīng)器、二級(jí)好氧反應(yīng)器和二級(jí)沉淀池。

優(yōu)選地，所述二級(jí)缺氧反應(yīng)器和二級(jí)好氧反應(yīng)器均采用生物膜法。

由于，二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)污染物負(fù)荷很低，兩個(gè)反應(yīng)器均采用生物膜法，其中缺氧反應(yīng)器利用消解液中的可生化有機(jī)物作為碳源通過反硝化作用脫除硝酸根氮，好氧反應(yīng)器利用消解裝置排出富氧尾氣曝氣，脫除殘留有機(jī)物，深度脫除cod。

優(yōu)選地，所述二級(jí)缺氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為至少10h，例如10h、15h、20h、25h、30h、35h或40h等，且包括更長(zhǎng)的停留時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)選為10～30h，特別優(yōu)選為10～20h。

優(yōu)選地，所述二級(jí)好氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為至少8h，例如8h、10h、15h、20h、25h或30h等，且包括更長(zhǎng)的停留時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)選為8～20h，特別優(yōu)選為8～15h。

本發(fā)明中，各級(jí)反應(yīng)器的出水標(biāo)高按照廢水流向依次遞減。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)中的一級(jí)沉淀池和污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中的污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器通過污泥管道相連。

優(yōu)選地，所述污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中的污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器的上清液出口和一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)中的一級(jí)沉淀池的污水排出口同時(shí)與二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中二級(jí)缺氧反應(yīng)器的進(jìn)液口相連。

優(yōu)選地，所述污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中的尾氣破壞器的出氣口與二級(jí)好氧反應(yīng)器的進(jìn)氣口相連。

第二方面，本發(fā)明提供了所述的煤化工廢水生物處理系統(tǒng)的處理方法，所述方法為：

待處理的煤化工廢水經(jīng)一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理，處理得到的污泥一部分回流，一部分進(jìn)行臭氧催化消解，臭氧催化消解產(chǎn)生的上清液與一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理后的污水混合后一起進(jìn)行二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理得到出水，催化消解產(chǎn)生的尾氣用于二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理中的曝氣處理。

其中，所述“一部分”和“另一部分”是針對(duì)處理得到的污泥整體而言，即用于回流和用于臭氧催化消解的流量比為(10～40):1，故屬于清楚表述。

本發(fā)明中，待處理的煤化工廢水中cod含量為3000～8000mg/l，氨氮含量為50～300mg/l。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理包括一級(jí)缺氧處理、一級(jí)好氧處理和一級(jí)沉淀處理。

優(yōu)選地，所述一級(jí)缺氧處理采用生物膜法。

優(yōu)選地，所述一級(jí)好氧處理采用活性污泥法。

優(yōu)選地，所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理的總水力停留時(shí)間為100～160h，例如100h、110h、120h、130h、140h、150h或160h等。

優(yōu)選地，所述一級(jí)缺氧處理的水力停留時(shí)間為至少25h，例如25h、30h、35h、40h、45h、50h、55h、60h、65h或70h等，且包括更長(zhǎng)的停留時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)選為25～50h，特別優(yōu)選為25～45h。

優(yōu)選地，所述一級(jí)好氧處理的水力停留時(shí)間為至少60h，例如60h、65h、70h、75h、80h、85h、90h、95h、100h、105h、110h或115等，且包括更長(zhǎng)的停留時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)選為60～100h，特別優(yōu)選為60～90h。

優(yōu)選地，經(jīng)一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理得到的污泥中懸浮物濃度(ss)為6～12g/l，sv30為75～90％；其中，sv30是指曝氣池混合液在量筒靜止沉降30min后污泥所占的體積百分比。

優(yōu)選地，一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理經(jīng)沉淀所得的污泥用于回流和用于臭氧催化消解的流量比為(10～40):1，例如10:1、15:1、20:1、25:1、30:1、35:1或40:1等。

優(yōu)選地，經(jīng)一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理得到的污水中cod為100～250mg/l，例如100mg/l、150mg/l、200mg/l或250mg/l等；氨氮含量＜5mg/l，例如4.5mg/l、4mg/l、3.5mg/l、3mg/l、2.5mg/l、2mg/l、1.5mg/l或1mg/l等，且包括更低的含量；總氮含量為40～200mg/l，例如40mg/l、60mg/l、80mg/l、100mg/l、120mg/l、140mg/l、160mg/l、180mg/l或200mg/l等。

優(yōu)選地，所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理在一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)中進(jìn)行。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述臭氧催化消解過程中臭氧的投加量為0.03～0.07o3/mlss(g/g)，例如0.03o3/mlss(g/g)、0.04o3/mlss(g/g)、0.05o3/mlss(g/g)、0.06o3/mlss(g/g)或0.07o3/mlss(g/g)等；其中，mlss為單位容積混合液內(nèi)含活性污泥固體物質(zhì)的總量。

優(yōu)選地，所述臭氧催化消解的時(shí)間為10～30min，例如10min、15min、20min、25min或30min等。

優(yōu)選地，所述臭氧催化消解是通過臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧。

優(yōu)選地，所述產(chǎn)生臭氧的質(zhì)量濃度為8～12％，例如8％、9％、10％、11％或12％等。

優(yōu)選地，所述臭氧催化消解過程產(chǎn)生的尾氣中氧氣質(zhì)量含量＞90％，例如91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％等，所述尾氣為富氧氣體。

優(yōu)選地，所述臭氧催化消解在污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行。

優(yōu)選地，所述二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理包括二級(jí)缺氧處理和二級(jí)好氧處理。

優(yōu)選地，所述二級(jí)缺氧處理和二級(jí)好氧處理均采用生物膜法。

優(yōu)選地，所述二級(jí)缺氧處理的水力停留時(shí)間為至少10h，例如10h、15h、20h、25h、30h、35h或40h等，且包括更長(zhǎng)的停留時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)選為10～30h，特別優(yōu)選為10～20h；

優(yōu)選地，所述二級(jí)好氧處理的水力停留時(shí)間為至少8h，例如8h、10h、15h、20h、25h或30h等，且包括更長(zhǎng)的停留時(shí)間，進(jìn)一步優(yōu)選為8～20h，特別優(yōu)選為8～15h；

優(yōu)選地，經(jīng)二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理后的出水中cod為80～150mg/l， 例如80mg/、90mg/l、100mg/l、110mg/l、120mg/l、130mg/l、140mg/l或150mg/l等；氨氮含量＜5mg/l，例如4.5mg/l、4mg/l、3.5mg/l、3mg/l、2.5mg/l、2mg/l、1.5mg/l或1mg/l等，且包括更低的含量；總氮含量＜5mg/l，例如例如4.5mg/l、4mg/l、3.5mg/l、3mg/l、2.5mg/l、2mg/l、1.5mg/l或1mg/l等，且包括更低的含量。

優(yōu)選地，所述二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理在二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中進(jìn)行。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述處理方法進(jìn)一步為：

待處理的煤化工廢水進(jìn)入一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)依次進(jìn)行一級(jí)缺氧處理、一級(jí)好氧處理和一級(jí)沉淀處理，沉淀處理得到的污泥一部分回流，另一部分送入污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行臭氧催化消解，用于回流和用于臭氧催化消解的流量比為(10～40):1，污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器產(chǎn)生的上清液與一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理后的污水混合后一起送入二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中進(jìn)行依次進(jìn)行二級(jí)缺氧處理、二級(jí)好氧處理和二級(jí)沉淀處理得到出水，污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中經(jīng)尾氣破壞器產(chǎn)生的尾氣用于二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理中的曝氣處理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明基于污泥臭氧催化氧化處理煤化工廢水，出水總氮可達(dá)到國(guó)家各類污水排放標(biāo)準(zhǔn)，其具有以下有益效果：

(1)本發(fā)明利用兩級(jí)缺(兼)氧/好氧(a-o/a-o)生物脫氮處理工藝深度脫除廢水中的有機(jī)污染物和總氮。兩級(jí)a-o之間設(shè)置污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)器，將第一級(jí)a-o產(chǎn)生的剩余污泥氧化消解，既可以為第二級(jí)a-o提供反硝化碳源，又可達(dá)到生物污泥減量化的目的。

(2)本發(fā)明處理后廢水中的總氮達(dá)到5mg/l以下，總氮得到深度脫除。其中第一級(jí)缺(兼)氧/好氧(a/o)工藝充分利用原水中的有機(jī)物作為反硝化有機(jī)碳源，使反硝化率達(dá)到60～70％。第二級(jí)缺(兼)氧處理充分利用原有污泥消解后的有機(jī)物，無需額外投加碳源，降低處理成本。

(3)本發(fā)明在傳統(tǒng)的生化水處理系統(tǒng)中設(shè)置污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)，包括臭氧發(fā)生器、污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器和尾氣破壞器，在剩余污泥與臭氧進(jìn)行臭氧催化氧化過程中，通過臭氧的強(qiáng)氧化性和催化劑的催化活性對(duì)活性污泥中微生物細(xì)胞壁進(jìn)行穿孔，破壞微生物的細(xì)胞壁致使細(xì)胞質(zhì)的釋放，cod通過被破壞的細(xì)胞壁從細(xì)胞內(nèi)部釋放出來，作為碳源投加到二級(jí)缺氧反應(yīng)器，解決進(jìn)水碳源不足的問題，不需外加碳源，實(shí)現(xiàn)了污水處理廠達(dá)標(biāo)排放，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境。

(4)本發(fā)明采用的污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)污泥的催化氧化消解，構(gòu)建了氣-液-雙固相反應(yīng)體系，使臭氧利用率達(dá)到85％以上；同時(shí)通過反應(yīng)過程污泥顆粒的密度改變，實(shí)現(xiàn)污泥的徹底消解，實(shí)現(xiàn)污泥的高度減量化。

(5)本發(fā)明中第二級(jí)缺氧池利用污泥消解后的上清液作為碳源，其中某些可生化降解有機(jī)物與廢水中殘留難降解有機(jī)物結(jié)構(gòu)類似，有利于缺氧階段通過共代謝作用深度脫除難降解有機(jī)物。

(6)本發(fā)明中設(shè)置二級(jí)好氧反應(yīng)器，且采用污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)的富氧尾氣曝氣，提高了二級(jí)好氧的反應(yīng)活性，深度脫除難降解污染物，防止可降解有機(jī)物外排，保證外排水cod為80～150mg/l，氨氮含量＜5mg/l，總氮含量＜5mg/l，符合外排標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述煤化工廢水生物處理系統(tǒng)的工藝流程圖；

圖2是本發(fā)明所述污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-反應(yīng)器外殼，2-催化氧化內(nèi)殼，2-1-內(nèi)殼上篩板，2-2-內(nèi)殼下篩板，3-三相分離器，3-1-整流板，3-2-出水堰板，4-集泥斗，5-反應(yīng)器支撐部件，6-臭氧曝氣裝置，7-進(jìn)泥管，8-出水口，9-排泥口，10-排氣口。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合若干個(gè)具體實(shí)施例，示例性說明及幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明，但實(shí)施例具體細(xì)節(jié)僅是為了說明本發(fā)明，并不代表本發(fā)明構(gòu)思下全部技術(shù)方案，因此不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明總的技術(shù)方案限定，一些在技術(shù)人員看來，不偏離實(shí)用新型構(gòu)思的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)，例如以具有相同或相似技術(shù)效果的技術(shù)特征簡(jiǎn)單改變或替換，均屬本發(fā)明保護(hù)范圍。

本發(fā)明具體實(shí)施例部分提供了一種煤化工廢水生物處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)、污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)和二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)；

其中，一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)中的一級(jí)沉淀池和污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中的污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器通過污泥管道相連，污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中的污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器的清液出口和一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)中的一級(jí)沉淀池的污水排出口同時(shí)與二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中二級(jí)缺氧反應(yīng)器的進(jìn)液口相連，所述污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中的尾氣破壞器的出氣口與二級(jí)好氧反應(yīng)器的進(jìn)氣口相連。

所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)包括依次相連的一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理裝置和一級(jí)沉淀池；所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好 氧生物處理裝置包括一級(jí)缺氧反應(yīng)器和一級(jí)好氧反應(yīng)器，其中一級(jí)缺氧反應(yīng)器采用生物膜法，一級(jí)好氧反應(yīng)器采用活性污泥法。

所述污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)包括依次相連的臭氧發(fā)生器、污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器和尾氣破壞器，其中所述臭氧發(fā)生器以純氧作為氣源。

如圖2所示，所述污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器包括反應(yīng)器外殼1、催化氧化內(nèi)殼2、三相分離器3、集泥斗4、反應(yīng)器支撐部件5、臭氧曝氣裝置6、進(jìn)泥管7、出水口8、排泥口9和排氣口10；所述催化氧化內(nèi)殼2置于反應(yīng)器外殼1內(nèi)部，三相分離器3位于反應(yīng)器外殼1頂部并與反應(yīng)器外殼1相接，反應(yīng)器外殼1底部依次與集泥斗4和排泥口9相接，反應(yīng)器支撐部件5位于反應(yīng)器外殼1底部支撐反應(yīng)器外殼1，臭氧曝氣裝置6位于反應(yīng)器外殼1底部置于催化氧化內(nèi)殼2的下方且伸入反應(yīng)器外殼1內(nèi)，進(jìn)泥管7位于反應(yīng)器外殼1底部且伸入催化氧化內(nèi)殼2，出水口8和排氣口10設(shè)置于三相分離器3外壁。

所述催化氧化內(nèi)殼2兩端設(shè)有內(nèi)殼上篩板2-1和內(nèi)殼下篩板2-2；所述三相分離器3包括整流板3-1和出水堰板3-2，出水堰板3-2設(shè)置于三相分離器3內(nèi)壁上且與出水口8相接，整流板3-1位于三相分離器3且置于催化氧化內(nèi)殼2的上方。

所述二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)包括依次相連的二級(jí)缺氧反應(yīng)器、二級(jí)好氧反應(yīng)器和二級(jí)沉淀池，其中二級(jí)缺氧反應(yīng)器和二級(jí)好氧反應(yīng)器均采用生物膜法。

上述系統(tǒng)的具體處理流程如下：

如圖1所示，待處理的煤化工廢水進(jìn)入一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)，在一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)的一級(jí)缺氧反應(yīng)器中，反硝化細(xì)菌以煤化工廢水中的有機(jī)污染物為碳源，以回流上清液中亞硝基氮或硝 基氮為電子受體，進(jìn)行呼吸和生命活動(dòng)，將其還原成氮?dú)?n2)逸出，實(shí)現(xiàn)生物脫氮的同時(shí)去除難降解有機(jī)物，缺氧反應(yīng)器的出水自流進(jìn)入一級(jí)好氧反應(yīng)器，一級(jí)好氧反應(yīng)器中異養(yǎng)菌和硝化細(xì)菌通過生物好氧反應(yīng)去除煤化工廢水中的有機(jī)污染物，并將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸根氮。

在一級(jí)好氧反應(yīng)器中，其產(chǎn)生的上清硝化液回流至一級(jí)缺氧反應(yīng)器，通過維持穩(wěn)定的硝化液，使硝化液回流比在(2～5):1，通過生物膜法構(gòu)建穩(wěn)定的反硝化功能菌群。由于煤化工廢水中有機(jī)物含量通常較高，使回流的硝酸根氮可通過生物反硝化反應(yīng)徹底去除，從而可維持較高的(理論上為75～80％)的總氮脫除效果。

在一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)中，一級(jí)缺氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為至少25h，一級(jí)好氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為至少60h。

一級(jí)缺氧反應(yīng)器的出水自流進(jìn)入一級(jí)沉淀池進(jìn)行泥水分離，分離出的污泥一部分作為剩余污泥排至污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)的污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)器，消解后上清液與一級(jí)沉淀池的出水混合后進(jìn)入二級(jí)缺氧反應(yīng)器，消解后污泥進(jìn)入污泥處置單元處理后外運(yùn)。

二級(jí)缺氧反應(yīng)器采用生物膜法，在有機(jī)負(fù)荷有限的情況下，有利于形成功能菌群，傳統(tǒng)的反硝化主要利用易于生物降解的有機(jī)物發(fā)生反硝化反應(yīng)，本發(fā)明通過臭氧消解污泥產(chǎn)生的有機(jī)物污染物在進(jìn)行反硝化反應(yīng)的同時(shí)，由于與殘留大分子難降解有機(jī)污染物結(jié)構(gòu)相似相似性，可發(fā)生共代謝作用，可強(qiáng)化難降解大分子有機(jī)物的去除，有利于強(qiáng)化cod的脫除，缺氧環(huán)境富含多環(huán)芳烴開環(huán)酶系，反硝化段不僅具有生物脫氮的功能，而且可去除在傳統(tǒng)好氧生物處理過程中不易被降解的有機(jī)物，同時(shí)大大減少產(chǎn)生的長(zhǎng)鏈酸類、酮類、脂類等物質(zhì)，進(jìn)而顯著降低工藝出水cod。二級(jí)缺氧反應(yīng)器的出水再經(jīng)二級(jí)好氧處理和二級(jí) 沉淀處理得到最終出水。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供了一種煤化工廢水生物處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)、污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)和二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)；

其中，一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)中的一級(jí)沉淀池和污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中的污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器通過污泥管道相連，污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中的污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器的清液出口和一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)中的一級(jí)沉淀池的污水排出口同時(shí)與二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中二級(jí)缺氧反應(yīng)器的進(jìn)液口相連，所述污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中的尾氣破壞器的出氣口與二級(jí)好氧反應(yīng)器的進(jìn)氣口相連。

所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)包括依次相連的一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理裝置和一級(jí)沉淀池；所述一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理裝置包括一級(jí)缺氧反應(yīng)器和一級(jí)好氧反應(yīng)器，其中一級(jí)缺氧反應(yīng)器采用生物膜法，一級(jí)好氧反應(yīng)器采用活性污泥法。

所述污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)包括依次相連的臭氧發(fā)生器、污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器和尾氣破壞器，其中所述臭氧發(fā)生器以純氧作為氣源。

所述污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器包括反應(yīng)器外殼1、催化氧化內(nèi)殼2、三相分離器3、集泥斗4、反應(yīng)器支撐部件5、臭氧曝氣裝置6、進(jìn)泥管7、出水口8、排泥口9和排氣口10；所述催化氧化內(nèi)殼2置于反應(yīng)器外殼1內(nèi)部，三相分離器3位于反應(yīng)器外殼1頂部并與反應(yīng)器外殼1相接，反應(yīng)器外殼1底部依次與集泥斗4和排泥口9相接，反應(yīng)器支撐部件5位于反應(yīng)器外殼1底部支撐反應(yīng) 器外殼1，臭氧曝氣裝置6位于反應(yīng)器外殼1底部置于催化氧化內(nèi)殼2的下方且伸入反應(yīng)器外殼1內(nèi)，進(jìn)泥管7位于反應(yīng)器外殼1底部且伸入催化氧化內(nèi)殼2，出水口8和排氣口10設(shè)置于三相分離器3外壁。

所述催化氧化內(nèi)殼2兩端設(shè)有內(nèi)殼上篩板2-1和內(nèi)殼下篩板2-2；所述三相分離器3包括整流板3-1和出水堰板3-2，出水堰板3-2設(shè)置于三相分離器3內(nèi)壁上且與出水口8相接，整流板3-1位于三相分離器3且置于催化氧化內(nèi)殼2的上方。

所述二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)包括依次相連的二級(jí)缺氧反應(yīng)器、二級(jí)好氧反應(yīng)器和二級(jí)沉淀池，其中二級(jí)缺氧反應(yīng)器和二級(jí)好氧反應(yīng)器均采用生物膜法。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例采用實(shí)施例1中所述的煤化工廢水生物處理系統(tǒng)進(jìn)行煤化工廢水的處理，待處理的煤化工廢水中cod含量為3000～8000mg/l，氨氮含量為50～300mg/l。

待處理的煤化工廢水進(jìn)入一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理系統(tǒng)依次進(jìn)行一級(jí)缺氧處理、一級(jí)好氧處理和一級(jí)沉淀處理，其中，一級(jí)缺氧處理采用生物膜法，一級(jí)好氧處理采用活性污泥法，一級(jí)缺氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為25～30h，一級(jí)好氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為60～70h，一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理裝置的總水力停留時(shí)間為100～120h。

沉淀得到的污泥中懸浮物濃度為6～7g/l，sv30為75～80％，沉淀得到的污水中cod為100～120mg/l，氨氮含量＜5mg/l，總氮含量為40～60mg/l。

沉淀處理得到的污泥一部分回流，另一部分送入污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器中進(jìn)行臭氧催化消解，用于回流和用于臭氧催化消解的流量比為30:1。

臭氧發(fā)生器以純氧作為氣源產(chǎn)生濃度為8～10％的臭氧，送入污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器作為氧化劑，污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器中臭氧的投加量為0.03～0.04o3/mlss(g/g)，臭氧催化消解的時(shí)間為10～20min，污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器產(chǎn)生的上清液與一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理后的污水混合后一起送入二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理系統(tǒng)中進(jìn)行依次進(jìn)行二級(jí)缺氧處理、二級(jí)好氧處理和二級(jí)沉淀處理得到出水，其中，二級(jí)缺氧處理和二級(jí)好氧處理均采用生物膜法，二級(jí)缺氧處理的水力停留時(shí)間為10～15h，二級(jí)好氧處理的水力停留時(shí)間為8～10h，經(jīng)二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理后的出水中cod為80～100mg/l，氨氮含量＜5mg/l，總氮含量＜5mg/l。

污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)中經(jīng)尾氣破壞器產(chǎn)生的氧氣含量＞90％的尾氣用于二級(jí)好氧處理過程中的曝氣處理。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例采用實(shí)施例1中所述的煤化工廢水生物處理系統(tǒng)進(jìn)行煤化工廢水的處理，除了一級(jí)缺氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為40～45h，一級(jí)好氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為80～90h，一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理裝置的總水力停留時(shí)間為130～140h；用于回流的污泥和用于臭氧催化消解的污泥流量比為10:1；臭氧發(fā)生器產(chǎn)生濃度為10～12％的臭氧，污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器中臭氧的投加量為0.05～0.06o3/mlss(g/g)，臭氧催化消解的時(shí)間為20～30min；二級(jí)缺氧處理的水力停留時(shí)間為15～20h，二級(jí)好氧處理的水力停留時(shí)間為10～15h外，其他操作步驟均與實(shí)施例2中相同。

本實(shí)施例中，經(jīng)一級(jí)沉淀處理得到的污泥中懸浮物濃度為8～10g/l，sv30為85～90％，沉淀得到的污水中cod為150～200mg/l，氨氮含量＜3mg/l，總氮含量為100～150mg/l，經(jīng)二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理后的出水中cod為 120～150mg/l，氨氮含量＜3mg/l，總氮含量＜3mg/l。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例采用實(shí)施例1中所述的煤化工廢水生物處理系統(tǒng)進(jìn)行煤化工廢水的處理，除了一級(jí)缺氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為50～60h，一級(jí)好氧反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為100～120h，一級(jí)前置反硝化的缺氧/好氧生物處理裝置的總水力停留時(shí)間為150～160h；用于回流的污泥和用于臭氧催化消解的污泥流量比為40:1；污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器中臭氧的投加量為0.06～0.07o3/mlss(g/g)；二級(jí)缺氧處理的水力停留時(shí)間為20～30h，二級(jí)好氧處理的水力停留時(shí)間為15～20h外，其他操作步驟均與實(shí)施例2中相同。

本實(shí)施例中，經(jīng)一級(jí)沉淀處理得到的污泥中懸浮物濃度為10～12g/l，sv30為85～90％，沉淀得到的污水中cod為200～250mg/l，氨氮含量＜3mg/l，總氮含量為150～200mg/l，經(jīng)二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理后的出水中cod為120～150mg/l，氨氮含量＜5mg/l，總氮含量＜5mg/l。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例采用實(shí)施例1中所述的煤化工廢水生物處理系統(tǒng)進(jìn)行煤化工廢水的處理，除了二級(jí)缺氧處理的水力停留時(shí)間為30～40h，二級(jí)好氧處理的水力停留時(shí)間為20～30h外，其他操作步驟均與實(shí)施例2中相同。

本實(shí)施例中，經(jīng)一級(jí)沉淀處理得到的污泥中懸浮物濃度為8～10g/l，sv30為80～85％，沉淀得到的污水中cod為170～200mg/l，氨氮含量＜5mg/l，總氮含量為80～100mg/l，經(jīng)二級(jí)缺氧反硝化/好氧生物處理后的出水中cod為100～120mg/l，氨氮含量＜5mg/l，總氮含量＜5mg/l。

對(duì)比例1：

本對(duì)比例采用的煤化工廢水生物處理系統(tǒng)采用兩級(jí)缺氧/好氧生物處理系統(tǒng) 對(duì)煤化工廢水進(jìn)行處理，除了無污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)外，其他裝置與裝置的連接均與實(shí)施例1相同。

采用本對(duì)比例所述的系統(tǒng)對(duì)cod含量為3000～8000mg/l，氨氮含量為50～300mg/l的煤化工廢水處理，處理過程除了無無污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)，其他操作步驟與物料用量均與實(shí)施例2中相同，由于在第一級(jí)生物處理過程中，廢水中的可生化降解有機(jī)物以充分被去除，因而，在二級(jí)生物處理過程對(duì)廢水的最終處理指標(biāo)基本沒有影響，處理得到的出水中cod為100～120mg/l，氨氮含量＜5mg/l，總氮含量為40～60mg/l。

綜合實(shí)施例1-5和對(duì)比例1的結(jié)果可以看出，第一方面，本發(fā)明利用兩級(jí)缺(兼)氧/好氧(a-o/a-o)生物脫氮處理工藝深度脫除廢水中的有機(jī)污染物和總氮。兩級(jí)a-o之間設(shè)置污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)器，將第一級(jí)a-o產(chǎn)生的剩余污泥氧化消解，既可以為第二級(jí)a-o提供反硝化碳源，又可達(dá)到生物污泥減量化的目的；第二方面，本發(fā)明處理后廢水中的總氮達(dá)到5mg/l以下，總氮得到深度脫除。其中第一級(jí)缺(兼)氧/好氧(a/o)工藝充分利用原水中的有機(jī)物作為反硝化有機(jī)碳源，使反硝化率達(dá)到60～70％。第二級(jí)缺(兼)氧處理充分利用原有污泥消解后的有機(jī)物，無需額外投加碳源，降低處理成本；第三方面，本發(fā)明在傳統(tǒng)的生化水處理系統(tǒng)中設(shè)置污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)，包括臭氧發(fā)生器、污泥臭氧催化氧化反應(yīng)器和尾氣破壞器，在剩余污泥與臭氧進(jìn)行臭氧催化氧化過程中，通過臭氧的強(qiáng)氧化性和催化劑的催化活性對(duì)活性污泥中微生物細(xì)胞壁進(jìn)行穿孔，破壞微生物的細(xì)胞壁致使細(xì)胞質(zhì)的釋放，cod通過被破壞的細(xì)胞壁從細(xì)胞內(nèi)部釋放出來，作為碳源投加到二級(jí)缺氧反應(yīng)器，解決進(jìn)水碳源不足的問題，不需外加碳源，實(shí)現(xiàn)了污水處理廠達(dá)標(biāo)排放，節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境；第四方面，本發(fā)明采用的污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)可實(shí) 現(xiàn)污泥的催化氧化消解，構(gòu)建了氣-液-雙固相反應(yīng)體系，提高臭氧利用率和反應(yīng)的效率，使臭氧利用率達(dá)到高于85％，反應(yīng)效率提高至；同時(shí)通過反應(yīng)過程污泥顆粒的密度改變，實(shí)現(xiàn)污泥的徹底消解，實(shí)現(xiàn)污泥的高度減量化；第五方面，本發(fā)明中第二級(jí)缺氧池利用污泥消解后的上清液作為碳源，其中某些可生化降解有機(jī)物與廢水中殘留難降解有機(jī)物結(jié)構(gòu)類似，有利于缺氧階段通過共代謝作用深度脫除難降解有機(jī)物；第六方面，本發(fā)明中設(shè)置二級(jí)好氧反應(yīng)器，且采用污泥臭氧催化氧化多相反應(yīng)系統(tǒng)的富氧尾氣曝氣，提高了二級(jí)好氧的反應(yīng)活性，深度脫除難降解污染物，防止可降解有機(jī)物外排，保證外排水cod為80～150mg/l，氨氮含量＜5mg/l，總氮含量＜5mg/l，符合外排標(biāo)準(zhǔn)。

申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過上述實(shí)施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)，對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。