一种臭氧催化氧化预处理系统及水处理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种臭氧催化氧化预处理系统及水处理系统，预处理系统包括用于产生臭氧的臭氧发生器、以及用于为臭氧催化氧化提供反应场所的反应器，所述臭氧发生器与反应器相连通，反应器配置有污水进口和污水出口，还包括空压系统以及设置于反应器内的第一曝气组件，所述空压系统包括空压机和第一供气管，空压机通过第一供气管与所述第一曝气组件相连通，用于向反应器内曝气；本实用新型专利技术所提供的预处理系统，不仅可以在系统启动初期快速形成流化状态，有利于催化反应的快速启动，而且可以加快催化反应的进行，提高催化氧化的效率。提高催化氧化的效率。提高催化氧化的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧催化氧化预处理系统及水处理系统


[0001]本技术涉及污水处理
，具体涉及一种臭氧催化氧化预处理系统及水处理系统。

技术介绍

[0002]臭氧催化氧化技术是利用臭氧分子在催化剂表面产生的高反应活性自由基中间体，尤其是羟基自由基(
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OH)氧化去除污水中难生物降解有机物的过程，是一种以提高臭氧利用效率增强臭氧氧化性能的新型水处理技术。通过在氧化体系内加入负载过渡金属离子的催化剂，能够对臭氧氧化产生明显的催化效果，可以催化臭氧在水中的自分解，增加水中产生的
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OH浓度，从而提高臭氧氧化效果。
[0003]臭氧的氧化还原电位为2.07eV，是一种极强的氧化剂，能有效去除色、浊、臭味，去除废水中酚、氰，硫化物，农药，石油类等污染物。O3氧化有2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O3分解产生的
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OH自由基引起。
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OH的氧化还原电位为2.8eV，仅次于F(2.87eV)，是水中存在的最强氧化剂，几乎无选择性的和废水中所有的污染物发生反应，可以将甘油、乙醇、乙酸等O3不能氧化分解的一些中间产物，彻底氧化为CO2和H2O。
[0004]现有技术中，臭氧催化氧化工艺常用于高难、高浓度废水的预处理及深度处理，当用于废水的预处理时，常需在臭氧催化氧化单元后接生化处理单元，生化处理单元包括水解酸化池、UASB反应器以及好氧生化池等，同时，臭氧催化氧化单元与生化处理单元之间通常还配置有中间水罐，在实际运行时，废水经由臭氧催化氧化单元预处理后输入中间水罐，再由中间水罐输入后续的生化处理单元，其中，臭氧催化氧化单元主要用于将废水中的大分子、难降解有机物分解为小分子、可降解的有机物，从而降低后续生化处理单元的负荷，而中间水罐主要用于排出富氧水体(臭氧+氧气)中的臭氧和氧气，只有将水体中的臭氧和氧气排除之后才能顺利进行废水的生化处理。
[0005]现有的臭氧催化氧化单元通常包括臭氧催化氧化反应器，臭氧催化氧化反应器内设置有催化填料，臭氧催化氧化反应器在开车运行前，往往先向反应器中打入原水，待原水保持到一定液位时(通常为没过催化填料的低液位)再向反应器内通入臭氧气体，在此阶段，反应器中往往以“鼓泡”形式进行反应，并持续较长时间，无法有效地形成流化状态，导致现有臭氧催化氧化工艺存在启动速度慢、初始反应效率低的问题，亟待解决。

技术实现思路

[0006]本技术第一方面要解决现有臭氧催化氧化反应器在开车运行的初期，反应器中往往以“鼓泡”形式进行反应，并持续较长时间，无法有效、快速形成流化状态，导致现有臭氧催化氧化工艺存在启动速度慢、初始反应效率低的问题，提供了一种可以在开车运行初期快速、高效形成流化状态的臭氧催化氧化预处理系统，主要构思为：
[0007]一种臭氧催化氧化预处理系统，包括用于产生臭氧的臭氧发生器、以及用于为臭
氧催化氧化提供反应场所的反应器，所述臭氧发生器与反应器相连通，反应器配置有污水进口和污水出口，
[0008]还包括空压系统以及设置于反应器内的第一曝气组件，所述空压系统包括空压机和第一供气管，空压机通过第一供气管与所述第一曝气组件相连通，用于向反应器内曝气。在本方案中，配置臭氧发生器，并将臭氧发生器与反应器相连通，使得臭氧发生器所产生的臭氧可以输入反应器内对废水进行臭氧催化氧化；通过配置空压系统，可以利用空压系统中的空压机产生空气源，同时，在反应器内设置第一曝气组件，并使空压机与第一曝气组件相连通，以便空压机产生的空气源可以从反应器内的第一曝气组件释放出来，达到曝气的效果；在实际运行时，在反应器启动之初，可以开启空压系统，向催化反应器中曝气，使得反应器中的原水在空压气源以及臭氧气体的双重作用下，更好的形成流化状态，即预流化，此时反应器内的臭氧气体、空气、原水、催化填料将呈流化状态，不仅可以在系统启动初期快速形成流化状态，有利于催化反应的快速启动，而且可以加快催化反应的进行，提高催化氧化的效率。
[0009]为实现更好的曝气效果，进一步的，所述反应器内设置有催化填料，所述第一曝气组件设置于催化填料的下方。以便在催化填料的下方进行曝气，有利于实现更好的曝气效果。
[0010]优选的，所述第一曝气组件采用的是曝气管或曝气盘。
[0011]优选的，所述反应器内配置两套第一曝气组件，两套第一曝气组件分别与臭氧输送管道及第一供气管相连通。
[0012]为降低成本，进一步的，所述臭氧发生器通过臭氧输送管道与所述第一曝气组件相连通，所述臭氧输送管道和第一供气管分别配置有单向阀。使得臭氧发生器和空压机可以共用同一个第一曝气组件，有利于降低成本、提高经济性。
[0013]为解决控制曝气量的问题，进一步的，所述臭氧输送管道和/或第一供气管分别设置有流量计。以便利用流量计监测曝气量。
[0014]为解决排出富氧水体(臭氧+氧气)中臭氧和氧气的问题，进一步的，还包括设置于反应器下游的中间水罐，中间水罐构造有内部空腔，所述反应器的污水出口通过排水管道与所述中间水罐的内部空腔相连通，
[0015]中间水罐配置有用于排水的排水口，且排水口与内部空腔相连通，排水口用于连通下游的生化处理单元。在本方案中，通过在反应器与生化处理单元之间配置中间水罐，反应器排出的富氧水体(臭氧+氧气)可以暂存于该中间水罐中，以便在这个过程中排出富氧水体中的臭氧和氧气，排出臭氧和氧气之后的水体才输入后续的生化处理单元进行生化处理。
[0016]本技术第二方面要解决快速排出富氧水体(臭氧+氧气)中臭氧和氧气的问题，进一步的，还包括水泵和射流器，其中，
[0017]所述反应器还配置有回流进口，中间水罐配置有与所述内部空腔相连通的排空口，
[0018]所述污水出口通过第一回流管道与射流器的入口端相连通，射流器的入口端通过第二回流管道与回流进口相连通，所述水泵设置于所述第一回流管道或第二回流管道，
[0019]所述排空口通过排气管道与射流器侧面的气体入口相连通，
[0020]所述空压机通过第二供气管与中间水罐的内部空腔相连通。在本方案中，一方面，通过将空压机与中间水罐的内部空腔相连通，以便利用空压机向中间水罐提供空气源，从而改变中间水罐内富氧水体的气液平衡，使得臭氧和氧气的分压降低，使其更易从水体中解析排出；另一方面，通过配置第一回流管道、射流器、第二回流管道以及水泵，可以在反应器外搭建起一条循环输送通道，并将排空口与射流器侧面的气体入口相连通，从而可以利用文丘里效应在中间水罐中形成负压条件；通过这两方面的配合，在实际运行过程中同时开启空压机和水泵，不仅使得中间水罐内富氧水体中的臭氧气体可以在短时间内排出，可以大大缩短整个工艺链的停留时间，可以显著提高效率，而且所排出的臭氧气体可以通过水泵的回流再次进入催化氧化反应器中，从而可以将臭氧气体更加有效的利用起来，同时也可以起到加强反应器内部流化状态的作用。
[0021]进一步的，所述中间水罐内还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种臭氧催化氧化预处理系统，包括用于产生臭氧的臭氧发生器、以及用于为臭氧催化氧化提供反应场所的反应器，所述臭氧发生器与反应器相连通，反应器配置有污水进口和污水出口，其特征在于，还包括空压系统以及设置于反应器内的第一曝气组件，所述空压系统包括空压机和第一供气管，空压机通过第一供气管与所述第一曝气组件相连通，用于向反应器内曝气。2.根据权利要求1所述的臭氧催化氧化预处理系统，其特征在于，所述反应器内设置有催化填料，所述第一曝气组件设置于催化填料的下方；和/或，所述第一曝气组件采用的是曝气管或曝气盘。3.根据权利要求2所述的臭氧催化氧化预处理系统，其特征在于，所述反应器内配置两套第一曝气组件，两套第一曝气组件分别与臭氧输送管道及第一供气管相连通。4.根据权利要求2所述的臭氧催化氧化预处理系统，其特征在于，所述臭氧发生器通过臭氧输送管道与所述第一曝气组件相连通，所述臭氧输送管道和第一供气管分别配置有单向阀。5.根据权利要求1
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4任一所述的臭氧催化氧化预处理系统，其特征在于，还包括设置于反应器下游的中间水罐，中间水罐构造有内部空腔，所述反应器的污水出口通过排水管道与所述中间水罐的内部空腔相连通，中间水罐配置有用于排水的排水口，且排水口与内部空腔相连通，排水口用于连通下游的生化处理单元。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕亮，王吉白，王利军，
申请(专利权)人：中建环能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：