臭氧催化氧化方法技术

本发明专利技术提供了一种臭氧催化氧化方法，所述臭氧催化氧化采用臭氧催化氧化装置进行，所述臭氧催化氧化装置包括通过管道顺次连接的供氧装置、臭氧发生器、臭氧催化氧化反应器和吸收装置，其中，所述臭氧催化氧化反应器为柱形管道，包括从下往上设置的微孔爆气器和填料层，将二沉池出水注入所述臭氧催化氧化反应器中，在曝气条件下进行催化氧化，其中，所述二沉池出水的COD浓度为60‑100mg/L，所述填料层中的填料为臭氧氧化催化剂，且所述填料与所述二沉池出水的体积比为0.5‑1:1，所述微孔爆气器的曝气效率满足：所述二沉池出水的COD质量浓度与臭氧的质量浓度比为1:0.2‑1。

Ozone catalytic oxidation method

The invention provides an ozone catalytic oxidation method, which is carried out by an ozone catalytic oxidation device. The ozone catalytic oxidation device comprises an oxygen supply device, an ozone generator, an ozone catalytic oxidation reactor and an absorption device connected sequentially through a pipeline. The ozone catalytic oxidation reactor is a cylindrical pipeline, including a micropore arranged from bottom to top. The effluent of the secondary clarifier is injected into the ozone catalytic oxidation reactor by the detonator and the packing layer, and the catalytic oxidation is carried out under the aeration condition. The COD concentration of the effluent of the secondary clarifier is 60 100mg/L. The packing layer is an ozone oxidation catalyst, and the volume ratio of the filler to the effluent of the secondary clarifier is 0.5 1:1. The aeration efficiency of the microporous detonator meets the requirements. The mass concentration ratio of COD and ozone in the effluent of the secondary clarifier is 1:0.2.1.

【技术实现步骤摘要】
臭氧催化氧化方法
本专利技术属于臭氧催化氧化
，尤其涉及一种臭氧催化氧化方法。
技术介绍
随着工业的发展，越来越多的工业废水进入污水管网，同时以工业废水为主的城市污水处理厂及工业园区的污水处理厂越来越多。近年来，环保形势越来越严峻，对城市污水处理厂的出水水质要求越来越严格，出水标准从一级B到一级A，经济发达的区域甚至要求出水达到类地表四标准。其中COD(化学需氧量)Cr标准从60mg/L提高到50mg/L，又提高到30mg/L。工业废水在厂区内的处理设施中已经将大量可生化降解的COD去除，进入管网中的COD主要以可溶性不可降解的，此外，生化降解的代谢产物(腐殖质等)也多为可溶性不可降解的COD，这些可溶性不可降解COD(简称“nbsCOD”)将给提标工作带来巨大的压力，为此正有越来越多的污水厂增加深度处理单元，深度处理单元如何实现nbsCOD的经济而稳定去除成为一个亟需解决的问题。高级氧化技术作为深度处理污水中nbsCOD的关键工艺之一势在必行，常规的高级氧化技术主要有臭氧氧化、芬顿反应、湿式催化氧化等。现有的芬顿法、湿式催化氧化技术，虽然一定程度上能提高污水处理效果，然而却存在加药量大、运行成本高、存在二次污染、操作麻烦等缺点。此外，芬顿反应存在劳动强度大、处理成本高、污泥多、腐蚀性大等诸多缺点，且对于低浓度COD处理效果差(出水COD较难达到50mg/L以下)，在低成本的要求下，高强度的高级氧化技术无法做到，比如芬顿、湿式催化氧化、超临界等。特别是当来水中nbsCOD的浓度过高时，芬顿法、加药法等高级氧化技术很难实现30mg/L以下的COD指标。臭氧氧化由于具有操作简单、无药剂添加、无二次污染、无污泥产生等优点而受到水污研究者的青睐，其市场需要旺盛。采用臭氧氧化，以出水COD从58mg/L降低到48mg/L为例，运行成本约为0.25元左右，运行成本低。然而，随着出水标准的进一步提高，比如实施地表四类水标准，其COD要求低于30mg/L，此时，成本相对较高，其COD去除率相对较低。但是目前的臭氧氧化效果还不无法满足上述要求，因此，急需开发一种臭氧催化氧化工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种臭氧催化氧化方法，旨在解决现有臭氧催化氧化效果无法满足COD出水标准的问题。本专利技术是这样实现的，一种臭氧催化氧化方法，所述臭氧催化氧化采用臭氧催化氧化装置进行，所述臭氧催化氧化装置包括通过管道顺次连接的供氧装置、臭氧发生器、臭氧催化氧化反应器和吸收装置，其中，所述臭氧催化氧化反应器为柱形管道，包括从下往上设置的微孔爆气器和填料层，将二沉池出水注入所述臭氧催化氧化反应器中，在曝气条件下进行催化氧化，其中，所述二沉池出水的COD浓度为60-100mg/L，所述填料层中的填料为臭氧氧化催化剂，且所述填料与所述二沉池出水的体积比为0.5-1:1，所述微孔爆气器的曝气效率满足：所述二沉池出水的COD质量浓度与臭氧的质量浓度比为1:0.2-1。本专利技术的提供的臭氧催化氧化方法，是基于特定的采用臭氧催化氧化装置提供的中试方法，通过调控工艺参数，可以达到很高的催化效率，使得经臭氧催化氧化后的COD浓度可下降至30mg/L。附图说明图1是本专利技术实施例提供的臭氧催化氧化装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种臭氧催化氧化方法，所述臭氧催化氧化采用臭氧催化氧化装置进行，所述臭氧催化氧化装置包括通过管道顺次连接的供氧装置、臭氧发生器、臭氧催化氧化反应器和吸收装置，其中，所述臭氧催化氧化反应器为柱形管道，包括从下往上设置的微孔爆气器和填料层，将二沉池出水注入所述臭氧催化氧化反应器中，在曝气条件下进行催化氧化，其中，所述二沉池出水的COD浓度为60-100mg/L，所述填料层中的填料为臭氧氧化催化剂，且所述填料与所述二沉池出水的体积比为0.5-1:1，所述微孔爆气器的曝气效率满足：所述二沉池出水的COD质量浓度与臭氧的质量浓度比为1:0.2-1。本专利技术实施例中，如图1所示，所述臭氧催化氧化装置包括通过管道顺次连接的供氧装置、臭氧发生器、臭氧催化氧化反应器和吸收装置，其中，所述臭氧催化氧化反应器为柱形管道，包括从下往上设置的微孔爆气器和填料层，臭氧催化氧化反应在所述微孔爆气器上方进行，所述微孔爆气器为臭氧催化氧化提供均匀释放的臭氧。本专利技术实施例，提供的待处理污水为二沉池出水，所述二沉池出水的COD浓度为60-100mg/L。所述填料层中的填料为臭氧氧化催化剂，为了提高催化效果，更优选为负载型催化剂。进一步的，经过专利技术人反复研究，所述填料与所述二沉池出水的体积比为0.5-1:1，所述微孔爆气器的曝气效率满足：所述二沉池出水的COD质量浓度与臭氧的质量浓度比为1:0.2-1，此时，臭氧催化氧化效果较佳，经臭氧催化氧化后的出水中COD质量浓度可低至30-50mg/L，至少比所述二沉池出水的COD质量浓度降低40mg/L，具有较好的去除COD的效果。最为最佳实施例，所述填料与所述二沉池出水的体积比为0.8:1，所述微孔爆气器的曝气效率满足：所述二沉池出水的COD质量浓度与臭氧的质量浓度比为1:1时，具有最佳的催化效果，经臭氧催化氧化后的出水中COD质量浓度可低至30mg/L，甚至更低。本专利技术实施例红，所述填料为基于氧化铝泡沫陶瓷载体的臭氧氧化催化剂、基于活性γ-氧化铝载体的臭氧氧化催化剂、基于活性炭载体的臭氧氧化催化剂中的至少一种。优选的催化剂，催化剂负载效果好，能够高效去除污水中的nbsCOD，臭氧催化氧化60min，nbsCOD的去除率可高达72％，比臭氧接触氧化的COD去除率高30％以上。具体的，作为一种优选情形，所述基于氧化铝泡沫陶瓷载体的臭氧氧化催化剂为氧化铝泡沫陶瓷负载的金属氧化物，其中，所述金属氧化物为铁氧化物、铜氧化物、钌氧化物、铈氧化物、钴氧化物、锰氧化物、镍氧化物中的至少一种。本专利技术实施例中，所述氧化铝泡沫陶瓷作为催化剂载体，用于负载发挥催化作用的金属氧化物，具有多孔、比表面积大、机械强度大、吸湿性强、且吸水后不胀不裂保持原状的优点。优选的，所述氧化铝泡沫陶瓷载体的孔隙率为75％-90％，孔径为0.5-1.5mm，比表面积为80-150m2/g，抗压强度为0.5-3MPa。优选的氧化铝泡沫陶瓷载体，具有较大的孔隙率，高的力学性能，合适的直径和比表面积，因此，能够在保证载体强度的前提下，提供合适的金属氧化物的负载容量，有利于臭氧氧化催化剂稳定、均匀地去除污水中的nbsCOD，提高COD去除率；同时，由于金属氧化物在所述氧化铝泡沫陶瓷的空隙表面均匀分散，因此可以降低催化剂的使用量，进而降低成本。本专利技术实施例中，所述金属氧化物的负载量对去除污水中的nbsCOD有一定的影响。优选的，以所述基于氧化铝泡沫陶瓷载体的臭氧氧化催化剂的质量为100％计，所述金属氧化物的负载量为1-10％，此时得到的臭氧氧化催化剂对nbsCOD具有较佳的去除效果。若所述金属氧化物的负载量过低，则催化剂的相对含量较低，去除nbsCOD的效果相对较差，COD去除率降低；若所述金属氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种臭氧催化氧化方法，其特征在于，所述臭氧催化氧化采用臭氧催化氧化装置进行，所述臭氧催化氧化装置包括通过管道顺次连接的供氧装置、臭氧发生器、臭氧催化氧化反应器和吸收装置，其中，所述臭氧催化氧化反应器为柱形管道，包括从下往上设置的微孔爆气器和填料层，将二沉池出水注入所述臭氧催化氧化反应器中，在曝气条件下进行催化氧化，其中，所述二沉池出水的COD浓度为60‑100mg/L，所述填料层中的填料为臭氧氧化催化剂，且所述填料与所述二沉池出水的体积比为0.5‑1:1，所述微孔爆气器的曝气效率满足：所述二沉池出水的COD质量浓度与臭氧的质量浓度比为1:0.2‑1。

【技术特征摘要】
1.一种臭氧催化氧化方法，其特征在于，所述臭氧催化氧化采用臭氧催化氧化装置进行，所述臭氧催化氧化装置包括通过管道顺次连接的供氧装置、臭氧发生器、臭氧催化氧化反应器和吸收装置，其中，所述臭氧催化氧化反应器为柱形管道，包括从下往上设置的微孔爆气器和填料层，将二沉池出水注入所述臭氧催化氧化反应器中，在曝气条件下进行催化氧化，其中，所述二沉池出水的COD浓度为60-100mg/L，所述填料层中的填料为臭氧氧化催化剂，且所述填料与所述二沉池出水的体积比为0.5-1:1，所述微孔爆气器的曝气效率满足：所述二沉池出水的COD质量浓度与臭氧的质量浓度比为1:0.2-1。2.如权利要求1所述的臭氧催化氧化方法，其特征在于，所述填料为基于氧化铝泡沫陶瓷载体的臭氧氧化催化剂、基于活性γ-氧化铝载体的臭氧氧化催化剂、基于活性炭载体的臭氧氧化催化剂中的至少一种。3.如权利要求1所述的臭氧催化氧化方法，其特征在于，所述二沉池出水的进水流速为5-100L/小...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱宝，王冠平，石伟，蒋延梅，荣颖慧，刘晓静，杜庆洋，
申请(专利权)人：光大水务深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44