公布日：2022.09.09
申请日：2022.07.08
分类号：C02F1/78(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种复合氧催化氧化深度处理污水的系统及方法，系统包括：二次混合子系统分别设第一、气水混合物入口，污水入口与污水进水管连接，二次混合子系统的出水口经加压组件、强化均匀布水子系统与接触反应子系统连接，接触反应子系统设有处理水出口；高效溶气子系统的污水进水口与污水进水管连接；臭氧发生子系统的出气口与高效溶气子系统的臭氧进气口连接，高效溶气子系统的混合液出水管与复合臭氧催化子系统的混合液入口连接，复合臭氧催化子系统的混合液出水口与二次混合子系统气水混合物入口连接。该系统能将臭氧产生的•OH自由基高效、均匀分散在污水中，增加•OH自由基与有机物的接触几率，提高臭氧化降解有机物效率，减少臭氧投加量。
权利要求书
1.一种复合臭氧催化氧化深度处理污水的系统，其特征在于，包括：臭氧发生子系统、高效溶气子系统、复合臭氧催化子系统、二次混合子系统、加压组件、强化均匀布水子系统和接触反应子系统；其中，所述二次混合子系统分别设有污水入口和气水混合物入口，所述污水入口与污水进水管连接，该二次混合子系统的出水口依次经所述加压组件、强化均匀布水子系统与所述接触反应子系统连接，所述接触反应子系统设有处理水出口；所述高效溶气子系统的污水进水口与所述污水进水管连接；所述臭氧发生子系统的出气口与所述高效溶气子系统的臭氧进气口连接，所述高效溶气子系统的混合液出水管与所述复合臭氧催化子系统的混合液入口连接，所述复合臭氧催化子系统的混合液出水口与所述二次混合子系统的气水混合物入口连接。
2.根据权利要求1所述的复合氧催化氧化深度处理污水的系统，其特征在于，所述高效溶气子系统包括：增压设备、射流器、管道混合器和混合液出水管；其中，所述增压设备的前端设有污水进水口，该污水进水口与所述污水进水管连接；所述增压设备的出水口与所述射流器的进水口连接；所述射流器上端设有臭氧进气口，该臭氧进气口与所述臭氧发生子系统的出气口连接；所述射流器的出水口与所述管道混合器的进水口连接，所述管道混合器的出水口与复合臭氧催化子系统的混合液入口连接。
3.根据权利要求1或2所述的复合氧催化氧化深度处理污水的系统，其特征在于，所述复合臭氧催化子系统包括：复合臭氧催化氧化反应器和污泥基负载金属催化剂；其中，所述复合臭氧催化氧化反应器为圆筒形结构，其内填充污泥基负载金属催化剂；所述复合臭氧催化氧化反应器的底部设有混合液入口，侧壁设有混合液出水管。
4.根据权利要求3所述的复合氧催化氧化深度处理污水的系统，其特征在于，所述复合臭氧催化氧化反应器的侧壁还设有过氧化氢加入口；该复合臭氧催化子系统还包括：液体过氧化氢投加装置，与所述复合臭氧催化氧化反应器的过氧化氢加入口连接。
5.根据权利要求3或4所述的复合氧催化氧化深度处理污水的系统，其特征在于，所述污泥基负载金属催化剂是以污泥基为载体掺杂活性金属的催化剂。
6.根据权利要求4所述的复合氧催化氧化深度处理污水的系统，其特征在于，所述活性金属选自贵金属、过渡金属、稀土金属中的一种或几种。
7.根据权利要求1或2所述的复合氧催化氧化深度处理污水的系统，其特征在于，所述接触反应子系统包括：增压装置、接触反应池和滤料；其中，所述增压装置设置在所述接触反应池的底部进水管上；所述接触反应池内填充布满所述滤料，所述滤料采用颗粒状滤料或片状滤料；所述接触反应池的上部设置所述出水口。
8.根据权利要求1或2所述的复合氧催化氧化深度处理污水的系统，其特征在于，还包括：尾气破坏子系统，与所接触反应子系统的尾气外排口连接。
9.一种复合氧催化氧化深度处理污水的方法，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的系统，包括以下步骤：步骤1，启动臭氧发生子系统产生臭氧；步骤2，将所述臭氧发生子系统产生的臭氧与引入的一部分污水在所述高效溶气子系统内进行混合得到臭氧与污水一次混合液；步骤3，将所述高效溶气子系统内产生的臭氧与污水混合液输入至所述复合臭氧催化子系统进行混合与反应，形成产生大量•OH自由基的臭氧污水混合液；步骤4，将所述复合臭氧催化子系统中产生的臭氧污水混合液输送到所述二次混合子系统，与进入该二次混合子系统内的污水进行充分搅拌与混合形成臭氧与污水二次混合液；步骤5，将所述二次混合子系统内形成的臭氧与污水二次混合液通过加压组件加压后输出至所述强化均匀布水子系统；步骤6，所述强化均匀布水子系统将所述臭氧与污水二次混合液以均匀布水方式进入所述接触反应子系统，对污水中的污染物质在•OH自由基作用下进行催化氧化反应，彻底分解为CO2和水外排。
10.根据权利要求9所述的复合氧催化氧化深度处理污水的方法，其特征在于，所述步骤5还包括：将所述二次混合子系统内形成的臭氧与污水二次混合液通过加压组件输出至所述强化均匀布水子系统；所述步骤6还包括：通过尾气破坏子系统对所述接触反应子系统的外圈进行处理后外排。
发明内容
本发明的目的是提供了一种复合臭氧催化氧化深度处理污水的系统及方法，能以较少臭氧投加量保证催化效率，且运行要求低，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种复合臭氧催化氧化深度处理污水的系统，包括：
臭氧发生子系统、高效溶气子系统、复合臭氧催化子系统、二次混合子系统、加压组件、强化均匀布水子系统和接触反应子系统；其中，
所述二次混合子系统分别设有污水入口和气水混合物入口，所述污水入口与污水进水管连接，该二次混合子系统的出水口依次经所述加压组件、强化均匀布水子系统与所述接触反应子系统连接，所述接触反应子系统设有处理水出口；
所述高效溶气子系统的污水进水口与所述污水进水管连接；
所述臭氧发生子系统的出气口与所述高效溶气子系统的臭氧进气口连接，所述高效溶气子系统的混合液出水管与所述复合臭氧催化子系统的混合液入口连接，所述复合臭氧催化子系统的混合液出水口与所述二次混合子系统的气水混合物入口连接。
本发明实施方式还提供一种复合臭氧催化氧化深度处理污水的方法，采用本发明所述的系统，包括以下步骤：
步骤1，启动臭氧发生子系统产生臭氧；
步骤2，将所述臭氧发生子系统产生的臭氧与引入的一部分污水在所述高效溶气子系统内进行混合得到臭氧与污水一次混合液；
步骤3，将所述高效溶气子系统内产生的臭氧与污水混合液输入至所述复合臭氧催化子系统进行混合与反应，形成产生大量•OH自由基的臭氧污水混合液；
步骤4，将所述复合臭氧催化子系统中产生的臭氧污水混合液输送到所述二次混合子系统，与进入该二次混合子系统内的污水进行充分搅拌与混合形成臭氧与污水二次混合液；
步骤5，将所述二次混合子系统内形成的臭氧与污水二次混合液通过加压组件加压后输出至所述强化均匀布水子系统；
步骤6，所述强化均匀布水子系统将所述臭氧与污水二次混合液以均匀布水方式进入所述接触反应子系统，对污水中的污染物质在•OH自由基作用下进行催化氧化反应，彻底分解为CO2和水外排。
与现有技术相比，本发明所提供的复合氧催化氧化深度处理污水的系统及方法，其有益效果包括：
通过采用复合臭氧催化子系统，配合高效溶气子系统、二次混合子系统、强化均匀布水子系统以及接触反应子系统，能够将臭氧产生的•OH自由基高效、均匀地分散在污水中，增加•OH自由基与有机物的接触几率，提高臭氧化降解有机物的效率，减少工程中臭氧的投加量。
（发明人：史福有;李冬;李旭东;岳聪;程俊阳;何军辉）