申请日2018.04.09
公开(公告)日2018.08.17
IPC分类号C02F9/04; C02F101/30
摘要
本发明涉及一种有机废水臭氧催化氧化处理系统，包括：有机废水处理系统，其为包括原水罐、过滤器、一级反应塔、二级反应塔和产水罐依次连接构成的处理系统;以及臭氧发生与输送系统，作用为产生臭氧，并将臭氧输送入一级反应塔和二级反应塔内，进行有机废水的臭氧催化氧化处理。本发明将水力空化技术、溶气释放技术和臭氧催化氧化技术进行耦合集成，并通过工艺优化，在二级反应塔内的处理过程增设内循环回路，提高了臭氧的利用率，可用来高效、低成本地对含有难降解有机污染物的废水进行处理。
权利要求书
1.一种有机废水臭氧催化氧化处理系统，其特征在于，包括：
有机废水处理系统，其为包括原水罐、过滤器、一级反应塔、二级反应塔和产水罐依次连接构成的处理系统;以及
臭氧发生与输送系统，用于产生臭氧，并将臭氧输送入所述一级反应塔和二级反应塔内，进行有机废水的臭氧催化氧化处理;
其中，所述原水罐用于注入有机废水，并在原水罐内调节有机废水的pH值;
所述过滤器用于过滤有机废水中的悬浮物;
所述一级反应塔用于对有机废水进行初级臭氧催化氧化处理，除去有机废水中的大部分有机污染物;
所述二级反应塔用于对有机废水进行深化臭氧催化氧化处理，除去有机废水中余下的有机污染物;
所述产水罐用于收集处理完成的有机废水。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括二级处理循环系统，其为包括稳定罐、溶气释放器和二级反应塔依次连接构成的循环系统;从二级反应塔排出的有机废水在所述循环系统内循环流动;
其中，所述臭氧发生与输送系统将产生的臭氧输送入稳定罐;
所述稳定罐用于对从所述二级反应塔排出的有机废水进行加压，使输入的臭氧溶于有机废水中;
所述溶气释放器用于使溶解在有机废水中的臭氧变成气泡排出，与余下的有机污染物进一步反应。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括二级处理循环系统，其为包括循环泵、稳定罐、溶气释放器和二级反应塔依次连接构成的循环系统;从二级反应塔排出的有机废水在所述循环系统内循环流动;
其中，所述臭氧发生与输送系统将产生的臭氧输送入循环泵;
所述循环泵用于使有机废水和臭氧混合，然后将混合的有机废水和臭氧输送入稳定罐;
所述稳定罐用于对从所述二级反应塔排出的有机废水进行加压，使输入的臭氧溶于有机废水中;
所述溶气释放器用于使溶解在有机废水中的臭氧变成气泡排出，与余下的有机污染物进一步反应。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述原水罐的出口和所述过滤器的入口之间设有进水泵，用于将原水罐内积存的有机废水输送到过滤器。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述过滤器的出口和所述一级反应塔的入口之间设有水力空化器，
所述臭氧发生与输送系统将产生的臭氧输送入水力空化器，
所述水力空化器用于产生高温高压，使有机废水和臭氧形成气液混合物，对有机污染物进行初步降解。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述臭氧发生与输送系统包括相互连接的氧气罐和臭氧发生器，
所述臭氧发生器用于将从氧气罐输出的氧气转化为臭氧，并将臭氧输送入水力空化器、一级反应塔和循环泵。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一级反应塔内设有布水管，用于使从水力空化器输送入的有机废水经过所述布水管，均匀流入所述一级反应塔。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一级反应塔内设有纳米曝气盘，用于使进入有机废水的臭氧均匀扩散到所述一级反应塔内。
9.根据权利要求1至8任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括臭氧尾气破坏器，用于除去臭氧催化氧化处理过程中未反应的臭氧，
所述一级反应塔与所述二级反应塔的顶部通过管路与臭氧尾气破坏器连接。
10.一种有机废水臭氧催化氧化处理方法，其采用权利要求1至9任一项所述的有机废水臭氧催化氧化处理系统，其特征在于，所述方法包括：
有机废水注入原水罐调节pH值后，得到第一有机废水，所述第一有机废水经过进水泵传输进入过滤器，除去悬浮物后得到第二有机废水，
所述第二有机废水经过水力空化器，与臭氧形成气液混合物，在高温高压下有机污染物进行裂解，得到第三有机废水，
所述第三有机废水通过布水管均匀流入一级反应塔内，在臭氧作用下发生纳米曝气，进行初级臭氧催化氧化处理，除去有机废水中的大部分有机污染物，得到第四有机废水，
所述第四有机废水进入二级反应塔内，在二级反应塔的催化反应区进行反应后，得到第五有机废水，所述第五有机废水从二级反应塔输出，经循环泵传输的同时携带臭氧进入稳定罐，并在稳定罐内经过加压，臭氧大量溶解于其中，得到第六有机废水，所述第六有机废水进入溶气释放器内，臭氧溶出产生大量微小臭氧气泡，得到第七有机废水，所述第七有机废水再次进入二级反应塔内进行深化臭氧催化氧化处理，除去有机废水中余下的有机污染物，
将经过处理的有机废水从二级反应塔输出，送入产水罐进行贮存，臭氧催化氧化处理结束。
说明书
一种有机废水臭氧催化氧化处理系统及方法
技术领域
本发明涉及有机废水处理领域，具体涉及一种有机废水臭氧催化氧化处理系统，以及使用该系统的废水臭氧催化氧化处理方法。
背景技术
近些年，随着我国经济的飞速发展，工业化发展也进入了中后期，但是一些重污染行业，如化工、制药、印染等行业粗放型的发展模式还没有彻底改变，导致大量难降解有机废水的排放。
这些难降解有机废水有毒有害，成分复杂，常有致癌、致畸、致突变的三致作用，一旦进入生态圈后会对人类健康构成严重威胁。随着排放标准要求的日趋严格，现有的以生化处理为主体的水处理工艺已不能满足更高的有机污染物去除率要求。因此，在生化处理工艺的基础上，在生化处理的前处理或者深度处理阶段加入高效的物化处理技术，是目前实现难降解有机废水达标排放的必然趋势。
高级氧化技术是近年来物化水处理技术的研究热点。在高级氧化过程中可以产生具有极强氧化性的羟基自由基，对各种难降解有机污染物均可以非选择地去除。研究较多的高级氧化技术包括臭氧氧化、臭氧催化氧化、芬顿氧化、光催化、湿式氧化、催化湿式氧化、超临界水氧化等。其中，臭氧催化氧化技术以其反应高效、反应条件温和、无二次污染产生的优点，在难降解有机废水领域有着广阔的应用前景，也有研究者做了大量的研究，并取得了一定的成果。但是，大多数的研究还是针对催化剂的研制和优化，而对工艺流程本身的优化研究报道较少。特别是对于在臭氧催化氧化过程中，如何有效提高臭氧利用率鲜有报道。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种有机废水臭氧催化氧化处理系统。
本发明的第二目的在于提供使用该系统的废水臭氧催化氧化处理方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明涉及一种有机废水臭氧催化氧化处理系统，包括：
有机废水处理系统，其为包括原水罐、过滤器、一级反应塔、二级反应塔和产水罐依次连接构成的处理系统;以及
臭氧发生与输送系统，用于产生臭氧，并将臭氧输送入所述一级反应塔和二级反应塔内，进行有机废水的臭氧催化氧化处理;
其中，所述原水罐用于注入有机废水，并在原水罐内调节有机废水的pH值;
所述过滤器用于过滤有机废水中的悬浮物;
所述一级反应塔用于对有机废水进行初级臭氧催化氧化处理，除去有机废水中的大部分有机污染物;
所述二级反应塔用于对有机废水进行深化臭氧催化氧化处理，除去有机废水中余下的有机污染物;
所述产水罐用于收集处理完成的有机废水。
优选地，所述处理系统还包括二级处理循环系统，其为包括稳定罐、溶气释放器和二级反应塔依次连接构成的循环系统;从二级反应塔排出的有机废水在所述循环系统内循环流动;
其中，所述臭氧发生与输送系统将产生的臭氧输送入稳定罐;
所述稳定罐用于对从所述二级反应塔排出的有机废水进行加压，使输入的臭氧溶于有机废水中;
所述溶气释放器用于使溶解在有机废水中的臭氧变成气泡排出，与余下的有机污染物进一步反应。
优选地，所述二级处理循环系统为包括循环泵、稳定罐、溶气释放器和二级反应塔依次连接构成的循环系统;从二级反应塔排出的有机废水在所述循环系统内循环流动;
其中，所述臭氧发生与输送系统将产生的臭氧输送入循环泵;
所述循环泵用于使有机废水和臭氧混合，然后将混合的有机废水和臭氧输送入稳定罐;
所述稳定罐用于对从所述二级反应塔排出的有机废水进行加压，使输入的臭氧溶于有机废水中;
所述溶气释放器用于使溶解在有机废水中的臭氧变成气泡排出，与余下的有机污染物进一步反应。
优选地，在所述原水罐的出口和所述过滤器的入口之间设有进水泵，用于将原水罐内积存的有机废水输送到过滤器。
优选地，在所述过滤器的出口和所述一级反应塔的入口之间设有水力空化器，
所述臭氧发生与输送系统将产生的臭氧输送入水力空化器，
所述水力空化器用于产生高温高压，使有机废水和臭氧形成气液混合物，对有机污染物进行裂解。
优选地，所述臭氧发生与输送系统包括相互连接的氧气罐和臭氧发生器，
所述臭氧发生器用于将从氧气罐输出的氧气转化为臭氧，并将臭氧输送入水力空化器、一级反应塔和循环泵。
优选地，所述一级反应塔内设有布水管，用于使从水力空化器输送入的有机废水经过所述布水管，均匀流入所述一级反应塔。
优选地，所述一级反应塔内设有纳米曝气盘，用于使进入有机废水的臭氧均匀扩散到所述一级反应塔内。
优选地，所述系统还包括臭氧尾气破坏器，用于除去臭氧催化氧化处理过程中未反应的臭氧，
所述一级反应塔与所述二级反应塔的顶部通过管路与臭氧尾气破坏器连接。
本发明还涉及一种有机废水臭氧催化氧化处理方法，所述方法采用本发明所述的有机废水臭氧催化氧化处理系统，包括：
有机废水注入原水罐调节pH值后，得到第一有机废水，所述第一有机废水经过进水泵传输进入过滤器，除去悬浮物后得到第二有机废水，
所述第二有机废水经过水力空化器，与臭氧形成气液混合物，在高温高压下有机污染物进行裂解，得到第三有机废水，
所述第三有机废水通过布水管均匀流入一级反应塔内，在臭氧作用下发生纳米曝气，进行初级臭氧催化氧化处理，除去有机废水中的大部分有机污染物，得到第四有机废水，
所述第四有机废水进入二级反应塔内，在二级反应塔的催化反应区进行反应后，得到第五有机废水，所述第五有机废水从二级反应塔输出，经循环泵传输的同时携带臭氧进入稳定罐，所述第五有机废水在稳定罐内经过加压，臭氧大量溶解于其中，得到第六有机废水，所述第六有机废水进入溶气释放器内，臭氧溶出产生大量微小臭氧气泡，得到第七有机废水，所述第七有机废水再次进入二级反应塔内进行深化臭氧催化氧化处理，除去有机废水中余下的有机污染物，
将经过处理的有机废水从二级反应塔输出，送入产水罐进行贮存，臭氧催化氧化处理结束。
本发明的有益效果：
本发明提出了一种有机废水臭氧催化氧化处理系统与方法，该方法将水力空化技术、溶气释放技术和臭氧催化氧化技术进行耦合集成，并通过工艺优化，在二级反应塔内的处理过程增设内循环回路，提高了臭氧的利用率，可用来高效、低成本地对含有难降解有机污染物的废水进行处理。