一种复合臭氧催化氧化深度处理污水的系统及方法技术方案

本发明专利技术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

【技术实现步骤摘要】
一种复合臭氧催化氧化深度处理污水的系统及方法


[0001]本专利技术涉及污水深度处理领域，尤其涉及一种臭氧催化氧化深度处理污水的系统及方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着污水处理出水水质标准的提升，污水处理提标改造的需求，臭氧催化氧化技术被广泛应用于污水的深度处理及回用工艺中。臭氧催化氧化技术能够利用产生的羟基自由基快速矿化有机污染物或提高污水的可生化性能，具有反应速度快、适应范围广、氧化能力强等诸多优势。与其他技术相比，催化臭氧氧化降解有机物速度快、条件温和、不产生二次污染，具有很好的应用前景。
[0003]臭氧氧化有两种方式，一种是由O3分子或单个O原子直接参与反应引起；另一种是由O2分解产生的
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OH引起。O3的E为2.07eV，是一种极强的氧化剂，能有效去除色、浊、嗅味，去除污水中酚、氰、硫化物、农药、石油类等污染物。
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OH的E为2.8eV,仅次于F(2.87eV),是水中存在的最强氧化剂，可以几乎无选择性地和污水中的污染物发生反应，将甘油、乙醇、乙酸等不能氧化分解的一些中间产物彻底矿化为CO2和H2O。O3在催化剂作用下产生
·
OH,使污染物的降解变得快速而充分，同时该技术不产生二次污染：但单一的O3直接氧化反应具有选择性，无法彻底降解污水中所有的有机污染物，降解不完全，出水效果不稳定。
[0004]在臭氧氧化基础上为提高臭氧溶气效率开发出臭氧催化高级氧化技术，以降低臭氧投加量。目前，臭氧催化氧化可分为单独的均相与非均相催化氧化两种形式。在均相催化体系中，使用的催化剂为过渡态金属离子或H2O2等其他分子。此催化过程简单易行，但为防止金属离子沉淀，反应过程需严格控制的pH，运行要求高。非均相体系中，催化剂为金属负载着载体上的金属。但此过程催化运行不稳定，单独使用时催化效率较低，需要消耗大量的臭氧，才能达到处理要求。
[0005]因此，如何降低臭氧催化反应系统的运行要求且以较少臭氧投加量保证催化效率是需要解决的问题。
[0006]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术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。
[0008]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0009]本专利技术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：
[0010]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，
[0011]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；
[0012]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；
[0013]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。
[0014]本专利技术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，采用本专利技术所述的系统，包括以下步骤：
[0015]步骤1，启动臭氧发生子系统产生臭氧；
[0016]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；
[0017]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；
[0018]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；
[0019]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；
[0020]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。
[0021]与现有技术相比，本专利技术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：
[0022]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
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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。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0024]图1为本专利技术实施例提供的复合臭氧催化氧化深度处理污水的系统的构成示意图。
[0025]图2为本专利技术实施例提供的高效溶气子系统的构成示意图。
[0026]图3为本专利技术实施例提供的复合臭氧催化氧化子系统的构成示意图。
[0027]图4为本专利技术实施例提供的二次混合子系统的构成示意图。
[0028]图5为本专利技术实施例提供的接触反应子系统的构成示意图。
[0029]图中：1
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二次混合子系统；11
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污水入口；12
‑
气水混合物入口；13
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管道混合叶片；
14
‑
二次混合液出口；2
‑
加压组件；3
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强化均匀布水子系统；4
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接触反应子系统；41
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增压装置；42
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接触反应器池；43
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滤料；5
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尾气破坏子系统；6
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臭氧发生子系统；7
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高效溶气子系统；71
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污水入口；72
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增压设备，73
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臭氧进气口，74
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射流器，75
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管道混合器；76
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混合液出水管；8
‑
复合臭氧催化子系统；81
‑
复合臭氧催化氧化反应器；82
‑
污泥基催化剂；83
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H2O2溶液储罐；A
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进水口；B
‑
处理水出口。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：史福有，李冬，李旭东，岳聪，程俊阳，何军辉，
申请(专利权)人：首创爱华天津市政环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：