申请日2016.09.12
公开(公告)日2017.04.19
IPC分类号C02F1/72; C02F1/78
摘要
本实用新型公开了一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统,包括催化氧化室、气液处理系统以及臭氧处理系统;通过催化臭氧氧化技术进行废水处理，废水经水泵进入催化氧化室，利用臭氧在催化剂作用下产生强氧化能力的羟基自由基，氧化分解水中有机污染物，能够克服单纯臭氧氧化有机污染物时具有选择性、不完全矿化的缺陷，将一部分未充分反应的废水再次进入循环水池，利用循环废水中未充分反应的臭氧及羟基自由基分子对新进废水进行降解反应预处理;臭氧回收装置将未反应完全的臭氧回收，提高了臭氧利用率。本实用新型废水处理效果好、效率高、降低了成本、减小了设备体积，有利于推广普及。
权利要求书
1.一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统,其特征在于：包括催化氧化室(10)、气液处理系统以及臭氧处理系统;
所述催化氧化室(10)底部设有进水口(8)上部由上到下设置的通气口(15)、臭氧回收口(14)、净水排水口(13)及循环水排水口(12)，所述进水口(8)连接有三通管，其中一预留口为排空口(9)，所述催化氧化室(10)内循环水排水口(12)下方设有臭氧催化剂填料层(11);
所述气液处理系统包括内部设有气液分离器(3)的循环水池(2)和与其连接的气液混合器(5)，所述循环水池(2)与气液混合器(5)之间设有第二水泵(4)，所述循环水池(2)通过第一水泵(1)与废水源连接;
所述臭氧处理系统包括相互连接的臭氧发生器(6)和臭氧回收装置(7);
所述臭氧回收装置(7)还与臭氧回收口(14)和气液混合器(5)连接，所述气液混合器(5)与所述三通管的另一管口连接，所述循环水排水口(12)和通气口(15)均连接循环水池(2)。
2.根据权利要求1所述的一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统,其特征在于：所述催化氧化室(10)顶部设有尾气排放口(16)，所述尾气排放口(16)连接有尾气净化装置(17)。
3.根据权利要求1所述的一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统,其特征在于：所述催化氧化室(10)为中空塔体形状。
4.根据权利要求1所述的一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统,其特征在于：所述臭氧催化剂填料层(11)的横截面与催化氧化室(10)内腔横截面相同。
5.根据权利要求1所述的一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统,其特征在于：所述臭氧催化剂填料层(11)的高度为120～180cm。
6.根据权利要求1所述的一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统,其特征在于：所述净水排水口(13)与循环水排水口(12)之间的高度距离为40cm，所述净水排水口(13)与尾气排放口(16)之间的高度距离为50cm。
7.根据权利要求2所述的一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统,其特征在于：所述尾气净化装置(17)为臭氧分解器。
说明书
一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统
技术领域
本实用新型涉及环保技术领域，尤其涉及一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统。
背景技术
在众多的工业废水中，制药废水因其污水排放量大，污水中所含有机污染物种类复杂，可生物降解性差等特点成为人们亟待解决的污染对象。相对于一般的工业废水，制药废水的种类更加繁多，根据其主要来源可以分为合成药物生产废水、生物制药生产发酵废水、中成药生产废水和各类制剂生产过程中产生的洗涂水和冲洗水。因药制品的生产工艺比较特殊且相对复杂，制药废水具有水质成分复杂、冲击负荷大、废水中有机污染物含量高、有毒有害物质多、可生化性差等特点。
头孢类抗生素生产中大多使用化工原料，生产过程反应步骤多、原料利用率低，剩余原料大多随废水排放，这是造成废水中污染物质高的主要原因。头孢废水中有机物含量高且对微生物有毒害，例如卤素化合物、硝基化合物、有机氮化合物等具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等，这些有机污染物在生物处理中对微生物的生长有抑制作用，更降低了废水的可生化性，不易生物降解的成分所占的比重大，也成为这类高浓度有机制药废水难处理的原因。
针对制药废水的有机物浓度高、不易生物降解等特点，国内外学者开展了大量的工作，现阶段主要的处理方法为物化处理、化学处理和生化处理。物化处理主要包括吸附、气浮、混凝沉淀和膜分离等方法。化学处理主要包括化学氧化还原法、铁碳法、Fenton试剂法以及各种深度氧化技术等。生化处理法主要包括好氧生物处理、厌氧生物处理、好氧-厌氧生物复合处理，生化处理加深度处理(高级氧化法)是制药废水中常用的处理方法。
臭氧与目标污染物的反应主要分为两种，一种是臭氧直接与目标物直接反应，另一种是臭氧被分解成经基自由基与目标物发生反应。高级氧化法就是利用某种途径产生轻基自由基，轻基自由基具有极强的活性，可以将废水中的大分子有机物氧化小分子有机物或者二氧化碳和水。
单独臭氧氧化技术严格来说并不属于高级氧化法，由于其并不主要产生很多的轻基自由基，而催化臭氧氧化技术由于在单独臭氧氧化的基础上投加了适量的催化剂，激发产生轻基自由基属于高级氧化法的范畴。有研究表明，将单独臭氧氧化多种有机物和催化臭氧氧化多种有机物的效果相比较发现，单独臭氧氧化有机物具有选择性，只对某些特定的有机物种类具有很好的氧化效果，而催化臭氧氧化技术的氧化范围更加广泛，这是由于臭氧分子氧化有机物具有选择性，而经基自由基氧化有机物则没有选择性，同时后者的反应速率要比前者快很多。臭氧氧化技术因为其强氧化性可以有效的将废水中难生物降解的大分子有机物直接氧化或者氧化变成更容易生物降解的小分子有机物进而提高废水的可生化性。而加入催化剂催化臭氧氧化可以产生羟基自由基这种对有机物没有选择性的氧化剂，增大了臭氧氧化技术的应用范围。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作简单、运行稳定、反应迅速的一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：
一种催化臭氧化循环处理头孢制药废水系统,其特征在于：包括催化氧化室、气液处理系统以及臭氧处理系统;所述催化氧化室底部设有进水口、上部由上到下设置的通气口、臭氧回收口、净水排水口及循环水排水口，所述进水口连接有三通管，其中一预留口为排空口，所述催化氧化室内循环水排水口下方设有臭氧催化剂填料层;所述气液处理系统包括内部设有气液分离器的循环水池和与其连接的气液混合器，所述循环水池与气液混合器之间设有第二水泵，所述循环水池通过第一水泵与废水源连接;所述臭氧处理系统包括相互连接的臭氧发生器和臭氧回收装置;所述臭氧回收装置还与臭氧回收口和气液混合器连接，所述气液混合器与所述三通管的另一管口连接，所述循环水排水口和通气口均连接循环水池。
进一步的技术方案在于：所述催化氧化室顶部设有尾气排放口，所述尾气排放口连接有尾气净化装置。
进一步的技术方案在于：所述催化氧化室为中空塔体形状。
进一步的技术方案在于：所述臭氧催化剂填料层的横截面与催化氧化室内腔横截面相同。
进一步的技术方案在于：所述臭氧催化剂填料层的高度为120～180cm。
进一步的技术方案在于：所述净水排水口与循环水排水口之间的高度距离为40cm，所述净水排水口与尾气排放口之间的高度距离为50cm。
进一步的技术方案在于：所述尾气净化装置为臭氧分解器。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本实用新型主要通过催化臭氧氧化技术进行废水处理，废水经水泵进入催化氧化室，利用臭氧在催化剂作用下产生强氧化能力的羟基自由基，氧化分解水中有机污染物，能够克服单纯臭氧氧化有机污染物时具有选择性、不完全矿化的缺陷，处理后达标出水;系统将一部分未充分反应的废水(单次处理废水量的40%-60%)再次排入循环水池，利用循环废水中未充分反应的臭氧及羟基自由基分子对新进废水进行降解反应预处理;臭氧回收装置将未反应完全的臭氧(剩余臭氧量的70%-90%)回收，提高了臭氧利用率。本实用新型废水处理效果好、效率高、降低了成本、减小了设备体积，有利于推广普及。