公布日：2023.01.10
申请日：2022.05.07
分类号：C02F1/78(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种串联式臭氧催化氧化污水处理系统及方法，系统包括：臭氧发生子系统经设有臭氧浓度在线监测子系统的臭氧供气管与臭氧投加子系统连接；臭氧投加子系统连接至臭氧催化氧化反应池内；臭氧催化氧化反应池的进水管线上依次设进水流量计与有机物浓度在线监测子系统；回流子系统连接在臭氧催化氧化反应池的出水管线与臭氧投加子系统之间；反冲洗气子系统、尾气吸收子系统分别与臭氧催化氧化反应池连接。该系统通过设置有机物浓度在线监测子系统、臭氧浓度在线监测子系统和回流子系统，便于根据处理污水的进水COD，对应控制向臭氧催化氧化反应池内的臭氧投加量，避免臭氧浪费，提升臭氧利用率，设置反冲洗气子系统，提升了抗冲击能力。
权利要求书
1.一种串联式臭氧催化氧化污水处理系统，其特征在于，包括：臭氧发生子系统(1)、臭氧浓度在线监测子系统(2)、臭氧投加子系统(3)、进水流量计(4)、有机物浓度在线监测子系统(5)、臭氧催化氧化反应池(6)、反冲洗气子系统(8)、回流子系统(9)、臭氧投加管(10)和尾气吸收子系统(11)；其中，所述臭氧发生子系统(1)的供气口经设有所述臭氧浓度在线监测子系统(2)的臭氧供气管(10)与所述臭氧投加子系统(3)的进气口连接；所述臭氧投加子系统(3)的臭氧投加管(12)连接至所述臭氧催化氧化反应池(6)内；所述臭氧催化氧化反应池(6)的进水管线上依次设置所述进水流量计(4)与有机物浓度在线监测子系统(5)；所述回流子系统(9)的进水端与所述臭氧催化氧化反应池(6)末端的出水管线连接，该回流子系统(9)的出水端与所述臭氧投加子系统(3)的进水口连接；所述反冲洗气子系统(8)与所述臭氧催化氧化反应池(6)内底部连接；所述尾气吸收子系统(11)与所述臭氧催化氧化反应池(6)内的顶部连接。
2.根据权利要求1所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，其特征在于，所述臭氧催化氧化反应池(6)内从前至后依次间隔设置第一溢流墙、第一导流墙、第二溢流墙、第二导流墙和第三溢流墙；所述第一溢流墙的上端为第一上过水口；所述第一导流墙的下部设置第二下过水口，该第一导流墙与第二溢流墙之间为设有第一催化剂填料床的第一级臭氧催化反应区；所述第二溢流墙的上端为第三上过水口；所述第二导流墙的下部设置第四下过水口，该第二导流墙与第三溢流墙之间为设有第二催化剂填料床的第二级臭氧催化反应区；所述第三溢流墙的上端为第五上过水口；所述臭氧催化氧化反应池(6)的末端底部设置所述出水管线。
3.根据权利要求1所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，其特征在于，所述第一催化剂填料床与第二催化剂填料床的构成相同，均包括：从下至上依次设置的布水装置(61)、承托层(62)和催化剂填料层(63)。
4.根据权利要求3所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，其特征在于，所述承托层(62)高度为0.3-0.45m；所述催化剂填料层(63)的高度为0.5-3m。
5.根据权利要求3所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，其特征在于，所述催化剂填料层采用负载金属的球状分子筛催化剂组成的填料层。
6.根据权利要求3所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，其特征在于，所述臭氧催化氧化反应池(6)为方型池体。
7.根据权利要求2至6任一项所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，其特征在于，所述臭氧投加子系统(3)的臭氧投加管(12)包括第一臭氧投加分管和第二臭氧投加分管，所述第一臭氧投加分管穿过所述第二下过水口设置在所述第一级臭氧催化反应区内的底部，处于所述第一催化剂填料床的下方；所述第二臭氧投加分管穿过所述第四下过水口设置在所述第二级臭氧催化反应区内的底部，处于所述第二催化剂填料床的下方。
8.根据权利要求7所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，其特征在于，所述第一臭氧投加分管末端为尖嘴出气口，该尖嘴出气口与水平线夹角为-10度到10度；所述第二臭氧投加分管末端为尖嘴出气口，该尖嘴出气口与水平线夹角为-10度到10度。
9.根据权利要求2至6任一项所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，其特征在于，所述反冲洗气子系统(8)包括：反冲洗气泵(81)、反冲洗管路(82)、两个反冲洗布气装置(83)；其中，一个反冲洗布气装置(83)设置在所述第一催化剂填料床下面；另一个反冲洗布气装置(83)设置在所述第二催化剂填料床下面；所述反冲洗气泵(81)经所述反冲洗管路(82)分别与两个反冲洗布气装置(83)连接；所述臭氧投加子系统(3)采用多级射流臭氧投加设备；所述回流子系统(9)包括：回流流量计(93)、回流泵(92)、回流清水池(91)和回流管线(94)；其中，所述回流清水池(91)的进水端与所述臭氧催化氧化反应池(6)末端的出水管线连接；所述回流清水池(91)的出水口经依次设有所述回流泵(92)和回流流量计(93)的回流管线(94)与所述臭氧投加子系统(3)的进水口连接。
10.一种串联式臭氧催化氧化污水处理方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，包括：污水经进水管线进入所述系统的臭氧催化氧化反应池(6)；所述系统的臭氧发生子系统(1)产生的臭氧经过所述系统的臭氧投加子系统(3)投加到所述臭氧催化氧化反应池(6)内，对污水进行臭氧催化氧化反应，反应后的尾气经尾气吸收子系统(11)处理后排空；所述臭氧催化氧化反应池(6)的一部分出水经出水管线达标后排出，另一部分出水经管路进入所述系统的回流子系统(9)，经所述回流子系统(9)回流到所述臭氧催化氧化反应池(6)内，进一步进行氧化反应；臭氧催化氧化反应过程中，通过所述系统的有机物浓度在线监测子系统(5)在线显示进入污水的难降解有机物浓度COD，若确认进入污水的难降解有机物浓度COD低于原定设计值，则关停所述回流子系统(9)，同时根据所述臭氧浓度在线监测子系统(2)调低所述臭氧发生子系统(1)的臭氧产生量；若确认进入污水的难降解有机物浓度COD高于原定设计值，则打开所述回流子系统(9)，同时根据所述臭氧浓度在线监测子系统(2)调高所述臭氧发生子系统(1)的臭氧产生量；当进入污水悬浮物含量超过预定值时，打开所述系统的反冲洗气子系统(8)，对所述臭氧催化氧化反应池(6)内的第一、二催化剂填料床进行气水反冲洗。
发明内容
本发明的目的是提供了一种串联式臭氧催化氧化污水处理系统及方法，便于提升臭氧催化氧化工艺抗冲击负荷能力，进而保证臭氧催化氧化效果，很好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串联式臭氧催化氧化污水处理系统，包括：
臭氧发生子系统、臭氧浓度在线监测子系统、臭氧投加子系统、进水流量计、有机物浓度在线监测子系统、臭氧催化氧化反应池、反冲洗气子系统、回流流量计、回流泵、回流清水池、臭氧投加管和尾气吸收子系统；其中，
所述臭氧发生子系统的供气口经设有所述臭氧浓度在线监测子系统的臭氧供气管与所述臭氧投加子系统的进气口连接；
所述臭氧投加子系统的臭氧投加管连接至所述臭氧催化氧化反应池内；
所述臭氧催化氧化反应池的进水管线上依次设置所述进水流量计与有机物浓度在线监测子系统；
所述回流清水池与所述臭氧催化氧化反应池末端的出水管连接，所述述回流清水池经依次设有所述回流泵和回流流量计的管路与所述臭氧投加子系统的进水口连接；
所述反冲洗气子系统与所述臭氧催化氧化反应池内底部连接；
所述尾气吸收子系统与所述臭氧催化氧化反应池内的顶部连接。
本发明实施方式还提供一种串联式臭氧催化氧化污水处理方法，采用本发明所述的串联式臭氧催化氧化污水处理系统，包括：
污水经进水管线进入所述系统的臭氧催化氧化反应池；
所述系统的臭氧发生子系统产生的臭氧经过所述系统的臭氧投加子系统投加到所述臭氧催化氧化反应池内，对污水进行臭氧催化氧化反应，反应后的尾气经尾气吸收子系统处理后排空；
所述臭氧催化氧化反应池的一部分出水经出水管线达标后排出，另一部分出水经管路进入所述系统的回流子系统，经所述回流子系统回流到所述臭氧催化氧化反应池内，进一步进行氧化反应；
臭氧催化氧化反应过程中，通过所述系统的有机物浓度在线监测子系统在线显示进入污水的难降解有机物浓度COD，若确认进入污水的难降解有机物浓度COD低于原定设计值，则关停所述回流子系统，同时根据所述臭氧浓度在线监测子系统调低所述臭氧发生子系统的臭氧产生量；
若确认进入污水的难降解有机物浓度COD高于原定设计值，则打开所述回流子系统，同时根据所述臭氧浓度在线监测子系统调高所述臭氧发生子系统的臭氧产生量；
当进入污水悬浮物超过预定值时，打开所述系统的反冲洗气子系统，对所述臭氧催化氧化反应池内的催化剂填料床进行气水反冲洗。
与现有技术相比，本发明所提供的串联式臭氧催化氧化污水处理系统及方法，其有益效果包括：
通过在臭氧催化氧化反应池的进水管线上设置有机物浓度在线监测子系统，在臭氧发生子系统的臭氧供气管上设置臭氧浓度在线监测子系统，配合臭氧催化氧化反应池上设置的回流子系统，使得该处理系统，便于根据处理污水的进水COD，对应控制向臭氧催化氧化反应池内的臭氧投加量，避免臭氧浪费，提升臭氧利用率，使得臭氧催化氧化工艺更加灵活高效运行；通过在臭氧催化氧化反应池设置反冲洗气子系统，提升了臭氧催化氧化工艺的抗冲击能力。
（发明人：李霞;丁强;刘杰;张春霞;娄天颖;赵玉峰）