一種非均相臭氧催化氧化難降解有機(jī)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(jī)廢水，屬于水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)工業(yè)的迅猛發(fā)展，工業(yè)廢水的種類(lèi)和排放量日益增多，其中以難降解有機(jī)廢水的危害最大。難降解有機(jī)廢水的成分復(fù)雜，生物降解性差，毒性大，常含有氰、酚類(lèi)化合物、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴、硝基芳烴、農(nóng)藥、染料等對(duì)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(zhǎng)期積累，并通過(guò)食物鏈轉(zhuǎn)移到人體，對(duì)人體具有毒性及致癌作用，對(duì)環(huán)境和人類(lèi)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(jī)污染物，因此，高級(jí)氧化技術(shù)已成為治理生物難降解有機(jī)有毒污染物的重要手段。高級(jí)氧化技術(shù)能產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的自由基，水中高穩(wěn)定性、難降解有機(jī)污染物進(jìn)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(wú)害的低分子量的有機(jī)物，最后降解為C02、H20和其他礦物鹽。但是，目前許多高級(jí)氧化技術(shù)還處在實(shí)驗(yàn)研宄階段，尚未進(jìn)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(lái)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(jī)物的反應(yīng)選擇性較強(qiáng)，在低劑量和短時(shí)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(huì)阻止臭氧的進(jìn)一步氧化等一系列問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決目前難降解廢水處理過(guò)程中存在的生化效率差，單純臭氧氧化的氧化能力不強(qiáng)、反應(yīng)速率慢、反應(yīng)選擇性強(qiáng)、氧化不徹底等問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種非均相臭氧催化氧化難降解有機(jī)廢水處理方法與裝置。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)具體實(shí)現(xiàn):
[0007]一種非均相臭氧催化氧化難降解有機(jī)廢水處理方法，包括
[0008]a、將臭氧氣體與進(jìn)水管路反向充入進(jìn)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(dòng)，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(dòng)的同時(shí)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(jī)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(jìn)水口；
[0011]d、在清水區(qū)的側(cè)部設(shè)有出水口將清水導(dǎo)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(jìn)一步優(yōu)選的，所述出水口的位置遠(yuǎn)離所述循環(huán)水出水口的位置。
[0013]更進(jìn)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(guò)曝氣裝置進(jìn)入水體。
[0015]優(yōu)選的，在曝氣裝置下方設(shè)有長(zhǎng)柄濾頭，所述長(zhǎng)柄濾頭設(shè)置在進(jìn)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(fù)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(jī)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?xì)鈱?、非均相臭氧催化氧化反?yīng)區(qū)、清水區(qū)，對(duì)應(yīng)所述布水布?xì)鈱訁^(qū)域的所述反應(yīng)塔上設(shè)有進(jìn)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(guò)管路連接到所述進(jìn)水口。
[0018]經(jīng)過(guò)所述循環(huán)水出水口的水與進(jìn)水混合后再一起進(jìn)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(guò)水負(fù)荷，減緩催化劑表面污染，進(jìn)一步提高臭氧利用率和反應(yīng)效率。
[0019]更進(jìn)一步的，所述出水口的位置遠(yuǎn)離所述循環(huán)水出水口的位置。
[0020]更進(jìn)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(guò)曝氣裝置進(jìn)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(zhǎng)柄濾頭，所述長(zhǎng)柄濾頭設(shè)置在進(jìn)水口和曝氣裝置之間。
[0023]在所述布水布?xì)鈱雍头蔷喑粞醮呋趸瘏^(qū)之間設(shè)置一個(gè)觀察孔，供觀察、采樣和更換濾料用。
[0024]催化劑填料為負(fù)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(dá)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(duì)水中難降解污染物的去除率進(jìn)一步提高，同時(shí)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(qiáng)氧化性的羥基自由基(.0H)，并與水中有機(jī)污染物發(fā)生快速的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，氧化反應(yīng)無(wú)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(guò)水負(fù)荷，進(jìn)一步提尚臭氧利用率和反應(yīng)效率。
【附圖說(shuō)明】
[0026]下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0027]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1所示，本實(shí)施例中所述一種非均相臭氧催化氧化難降解有機(jī)廢水處理方法，包括
[0029]a、將臭氧氣體與進(jìn)水管路反向充入進(jìn)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(dòng)，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(dòng)的同時(shí)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(jī)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(jìn)水口；
[0032]d、在清水區(qū)的側(cè)部設(shè)有出水口 9將清水導(dǎo)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(jìn)一步優(yōu)選的，所述出水口 9的位置遠(yuǎn)離所述循環(huán)水出水口 10的位置。
[0034]更進(jìn)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(guò)曝氣裝置5進(jìn)入水體。
[0036]優(yōu)選的，在曝氣裝置下方設(shè)有長(zhǎng)柄濾頭11，所述長(zhǎng)柄濾頭11設(shè)置在進(jìn)水口 8和曝氣裝置5之間。
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