申请日2013.01.05
公开(公告)日2013.06.19
IPC分类号C02F1/78; C02F9/04
摘要
本实用新型为一种污水臭氧催化氧化处理装置，该处理装置包括有顺序连接的臭氧发生系统、臭氧溶气水产生系统、臭氧高压催化氧化系统和氧化反应分离系统;由臭氧发生系统产生的臭氧与氧化反应分离系统的部分回流污水进入臭氧溶气水产生系统形成臭氧溶气水，臭氧溶气水进入臭氧催化氧化系统进行有机污染物的降解，臭氧催化氧化系统出水与待处理的污水混合进入氧化反应分离系统，进行污水中非溶解态污染物的分离与溶解态有机污染物的继续降解，并完成剩余臭氧与水体的分离。通过采用臭氧与污水混输溶气、高压催化氧化方式，提高臭氧在污水中的溶解度、传质效率以及产生羟基自由基的效率，能高效降解污水中大分子有机污染物，提高污水的生物降解性能。
权利要求书
1.一种污水臭氧催化氧化处理装置，其特征在于：所述处理装置包括有顺序连接 的臭氧发生系统、臭氧溶气水产生系统、臭氧催化氧化系统和氧化反应分离系统;臭氧 发生系统与臭氧溶气水产生系统入口连接，氧化反应分离系统的同流口也与臭氧溶气水 产生系统连接，臭氧溶气水产生系统出口连接于臭氧催化氧化系统入口，臭氧催化氧化 系统出口连接于氧化反应分离系统;由臭氧发生系统产生的臭氧与氧化反应分离系统的 部分同流污水进入臭氧溶气水产生系统形成臭氧溶气水，臭氧溶气水进入臭氧催化氧化 系统进行有机污染物的降解，臭氧催化氧化系统出水与待处理的污水混合进入氧化反应 分离系统，进行污水中非溶解态污染物的分离与溶解态有机污染物的继续降解，并完成 剩余臭氧与水体的分离;所述臭氧催化氧化系统的压力高于常压。
2.如权利要求1所述的污水臭氧催化氧化处理装置，其特征在于：所述臭氧催化 氧化系统的压力范围为0.4MPa-0.6MPa，臭氧催化氧化的温度范围为60℃-80℃。
3.如权利要求1所述的污水臭氧催化氧化处理装置，其特征在于：所述臭氧溶气 水产生系统由气液混输泵及其相应阀门组成。
4.如权利要求1所述的污水臭氧催化氧化处理装置，其特征在于：所述臭氧发生 系统顺序由空压机、储气罐、冷冻干燥机、制氧机、臭氧发生器构成。
5.如权利要求1所述的污水臭氧催化氧化处理装置，其特征在于：所述臭氧催化 氧化系统由高压接触反应塔和稳压阀构成。
6.如权利要求1所述的污水臭氧催化氧化处理装置，其特征在于：所述臭氧高压 催化氧化系统的催化剂以过渡金属氧化物为活性组分，以煤基活性炭、沸石分子筛或粗 孔硅胶为载体。
7.如权利要求1所述的污水臭氧催化氧化处理装置，其特征在于：所述氧化反应 分离系统由臭氧溶气水释放器、氧化反应分离池、刮渣机构成。
8.如权利要求1所述的污水臭氧催化氧化处理装置，其特征在于：所述处理装置 及各个系统之间的连接管道均采用316L不锈钢材料。
说明书
污水臭氧催化氧化处理装置
技术领域
本实用新型是关于一种污水臭氧催化氧化处理装置，尤其涉及一种生物难降解炼化 污水的臭氧高压催化氧化装置。
背景技术
(超)稠油在炼制过程中产生高浓度难降解有机污水，该污水经过破乳除油、絮凝 沉降处理后，仍然含有大量的单环、多环和杂环极性污染物，因此，生物急性毒性强， 生物降解性能差，无法进行生物处理达标。
臭氧具有强氧化作用，在水中产生的自由基与活性氧物种能与许多有机污染物或官 能团发生反应，断裂污染物中的C-C键及不饱和键，使大分子有机物降解为小分子有机 物，从而提高污水的生物降解性能。但对于高浓度的(超)稠油炼化废水，单独采用臭 氧处理存在费用高、利用率低等问题。将臭氧氧化与催化剂体系结合，可以促进臭氧分 解生成·OH，从而提高臭氧对有机污染物的降解效率。以过渡金属氧化物活性炭作为催 化剂，结合臭氧氧化降解制药污水、垃圾渗滤液、精细化工污水，均取得了较好的水质 生物降解性能调控效果。
但是，在常压条件下，臭氧在水中的溶解度较小，当水体温度超过60℃后，臭氧的 溶解度接近为零，严重影响臭氧在水体中的传质，从而导致臭氧对有机污染物降解效率 的降低。对于(超)稠油炼制污水，其初始水温约为70℃，采用常压臭氧催化氧化方法 处理时，由于臭氧分压的不足以及在水中的溶解度，导致大量臭氧尚未有效分解就逸出 水体，造成臭氧的大量浪费与能耗增加，同时也降低了催化氧化效果，对水质生物降解 性能的改善也不明显。而在高压条件下，臭氧的溶解度大大增加，催化剂的吸附性能也 有助于臭氧的溶解，因此，可以解决高温条件下污水处理的臭氧传质问题。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种污水臭氧催化氧化 处理装置，以克服现有技术的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种污水臭氧催化氧化处理装置，用于(超)稠油炼制 污水的预处理，以提高污水生物降解性能。
本实用新型的目的是这样实现的，一种污水臭氧催化氧化处理装置，所述处理装置 包括有顺序连接的臭氧发生系统、臭氧溶气水产生系统、臭氧催化氧化系统和氧化反应 分离系统;臭氧发生系统与臭氧溶气水产生系统入口连接，氧化反应分离系统的回流口 也与臭氧溶气水产生系统连接，臭氧溶气水产生系统出口连接于臭氧催化氧化系统入 口，臭氧催化氧化系统出口连接于氧化反应分离系统;由臭氧发生系统产生的臭氧与氧 化反应分离系统的部分回流污水进入臭氧溶气水产生系统形成臭氧溶气水，臭氧溶气水 进入臭氧催化氧化系统进行有机污染物的降解，臭氧催化氧化系统出水与待处理的污水 混合进入氧化反应分离系统，进行污水中非溶解态污染物的分离与溶解态有机污染物的 继续降解，并完成剩余臭氧与水体的分离;所述臭氧催化氧化系统的压力高于常压。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述臭氧催化氧化系统的压力范围为 0.4MPa-0.6MPa，臭氧催化氧化的温度范围为60℃-80℃。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述臭氧溶气水产生系统由气液混输泵及其相 应阀门组成。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述臭氧发生系统顺序由空压机、储气罐、冷 冻干燥机、制氧机、臭氧发生器构成。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述臭氧催化氧化系统由高压接触反应塔和稳 压阀构成。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述臭氧高压催化氧化系统的催化剂以过渡金 属氧化物为活性组分，以煤基活性炭、沸石分子筛或粗孔硅胶为载体。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述氧化反应分离系统由臭氧溶气水释放器、 氧化反应分离池、刮渣机构成。
在本实用新型的一较佳实施方式中，所述处理装置及各个系统之间的连接管道均采 用316L不锈钢材料。
由上所述，本实用新型污水臭氧催化氧化处理装置，将臭氧氧化、催化氧化有机结 合，在高压条件下进行污水中有机污染物的氧化降解;提高了臭氧的溶解度，增强了臭 氧的传质，加强了臭氧分解生成·OH自由基的效率，从而高效地降解污水中结构稳定、 难生物降解的有机污染物;该污水臭氧催化氧化处理装置非常适用于(超)稠油炼制污 水的预处理，为污水的最终生化处理达标提供水质保障。