申请日2016.10.13
公开(公告)日2017.01.25
IPC分类号C02F1/72; C02F1/78; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置，该装置包括多级臭氧催化氧化系统，每级臭氧催化氧化系统均由臭氧布气系统及位于臭氧布气系统上方的专性固体催化剂系统构成，每级臭氧催化氧化系统自下往上布置在装置内;其中每级臭氧布气系统均通过管道与臭氧发生器连接，多级臭氧布气系统自下而上臭氧投加量逐级递减;装置顶部设有臭氧尾气排出口，臭氧尾气排出口通过管道与尾气破坏器连接;多级专性固体催化剂系统分别填装多种不同的专性固体催化剂，并分别由催化剂支撑件承托，专性催化剂种类可依据废水中有机物成分而定。本发明装置联合多种催化剂处理成分复杂、含多种难降解有机物废水，能有效提高COD和色度去除率，实现达标排放。
权利要求书
1.一种难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，包括多级臭氧催化氧化系统，每级臭氧催化氧化系统均由臭氧布气系统(3)及位于臭氧布气系统上方的专性固体催化剂系统(4)构成，每级臭氧催化氧化系统自下往上布置在装置内;其中每级臭氧布气系统(3)均通过管道与臭氧发生器(16)连接，所述的每级臭氧布气系统(3)与臭氧发生器(16)之间设置有调节阀(14)和流量计(15)，多级臭氧布气系统(3)自下而上臭氧投加量逐级递减;所述的装置顶部设有臭氧尾气排出口(13)，所述的臭氧尾气排出口通过管道与尾气破坏器(17)连接;
多级专性固体催化剂系统(4)分别填装多种不同专性固体催化剂，并分别由催化剂支撑件(5)承托，其中位于装置底部的催化剂选用能有效降解大分子有机物的高效催化剂，位于装置中部的催化剂选用针对废水中某种污染物有显著去除效果的专性催化剂，位于装置上部的催化剂选用对小分子有机物和臭氧具有强吸附性能的高效催化剂，专性催化剂种类可依据废水中有机物成分而定;毎级专性固体催化剂系统(4)的上部和下部分别设有催化剂填装口(6)、催化剂卸料口(7);
所述装置上位于所述多级臭氧布气系统(3)的下方设置有进水管(1)、排空管及反洗进水管共用(8)、反洗空气进气管(10)、人孔(11);所述装置上位于所述多级专性固体催化剂系统(4)的上方设置有视镜(12)、出水管(2)和反洗出水管(9)。
2.根据权利要求1所述的难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述的多级臭氧催化氧化系统为3-5级臭氧催化氧化系统,具体可依据实际水质情况而定。
3.根据权利要求2所述的难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述的多级臭氧催化氧化系统为3级臭氧催化氧化系统,3级臭氧催化氧化系统中填装三种不同专性固体催化剂，自上而下，上层催化剂为载铁型活性炭催化剂，中层催化剂为硅藻土负载纳米氧化铁催化剂，下层催化剂为活性氧化铝基多项催化剂。
4.根据权利要求3所述的难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述的3级臭氧布气系统中底部臭氧布气系统、中部臭氧布气系统、上部臭氧布气系统的臭氧投加量为1～2:1：1/3～1。
说明书
一种难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置
技术领域
本发明属工业废水处理设备领域，具体涉及一种难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置。
背景技术
随着社会的发展和科技的进步，我国工业废水越来越多，这些废水大多为难生化降解有机污染物，包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机染料等有机污染物，这类废水一般具有成分复杂、废水COD高、色度高、难生物降解且有毒有害的特性。近年来，臭氧催化氧化技术已成为处理难降解有机废水的关键技术之一。利用固体催化剂协同臭氧氧化可以降低反应活化能或改变反应历程，从而达到深度氧化，最大限度的去除有机污染物的目的。但是目前臭氧催化氧化技术也存在一些问题，主要体现在以下两个方面：一是臭氧投加量大，利用率低，导致废水处理成本大大增加;二是不同种专性固态催化剂对不同种难降解有机物处理效果不同，针对成分复杂、含有多种难降解有机物废水，使用单一专性催化剂只能去除废水中部分难降解有机物，不能将有机物彻底去除，处理效果并不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，利用不同种专性固态催化剂对不同种难降解有机物处理效果不同的特性，发明了一种多级臭氧催化氧化处理装置。本发明的特点是联合多种专性催化剂处理成分复杂、含多种难降解有机物废水，能够有效提高COD和色度去除率。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置，包括多级臭氧催化氧化系统，每级臭氧催化氧化系统均由臭氧布气系统及位于臭氧布气系统上方的专性固体催化剂系统构成，每级臭氧催化氧化系统自下往上布置在装置内;其中每级臭氧布气系统均通过管道与臭氧发生器连接，所述的每级臭氧布气系统与臭氧发生器之间设置有调节阀和流量计，多级臭氧布气系统自下而上臭氧投加量逐级递减;所述的装置顶部设有臭氧尾气排出口，所述的臭氧尾气排出口通过管道与尾气破坏器连接;
多级专性固体催化剂系统分别填装多种不同专性固体催化剂，并分别由催化剂支撑件承托，其中位于装置底部的催化剂选用能有效降解大分子有机物的高效催化剂，位于装置中部的催化剂选用针对废水中某种污染物有显著去除效果的专性催化剂，位于装置上部的催化剂选用对小分子有机物和臭氧具有强吸附性能的高效催化剂，专性催化剂种类可依据废水中有机物成分而定;毎级专性固体催化剂系统的上部和下部分别设有催化剂填装口、催化剂卸料口;
所述装置上位于所述多级臭氧布气系统的下方设置有进水管、排空管及反洗进水管共用、反洗空气进气管、人孔;所述装置上位于所述多级专性固体催化剂系统的上方设置有视镜、出水管和反洗出水管。
在上述技术方案中，所述的多级臭氧催化氧化系统为3-5级臭氧催化氧化系统,具体可依据实际水质情况而定。优选为3级臭氧催化氧化系统,3级臭氧催化氧化系统中填装三种不同专性固体催化剂，自上而下，上层催化剂为载铁型活性炭催化剂，中层催化剂为硅藻土负载纳米氧化铁催化剂，下层催化剂为活性氧化铝基多项催化剂。
根据本发明所述的难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置，其中所述的三级臭氧布气系统中底部臭氧布气系统、中部臭氧布气系统、上部臭氧布气系统的臭氧投加量比优选为1～2:1：1/3～1。
与现有技术相比，本发明难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置具有以下特点：
1)本发明装置内多级臭氧布气系统能够使臭氧在装置内均匀分部，使废水与臭氧充分混合，有效提高臭氧利用率，有效降低废水处理成本。
2)本装置废水为下进上出，装置底部废水大多数为大分子有机物，且有机物含量较高，本发明底部臭氧布气系统臭氧投加量较大，使废水中有机物与臭氧充分混合，将大分子有机物转化为小分子有机物活或彻底去除。
3)本发明装置联合多种专性固体催化剂处理难降解有机废水，不仅有效提高了臭氧催化氧化效率，还能充分发挥多种专性固态催化剂的协同作用，将不同专性固态催化剂的特性有效结合，有效提高废水COD、色度去除率。
4)本发明专项固体催化剂系统分为多级，分别填装不同专性固体催化剂。位于装置底部的催化剂选用能有效降解大分子有机物的高效催化剂，位于装置中部的催化剂选用针对废水中某种污染物有显著去除效果的专性催化剂，位于装置上部的催化剂选用对小分子有机物和臭氧具有强吸附性能的高效催化剂，本装置废水为下进上出，装置底部废水大部分为大分子有机物，且有机物含量较高，底部专性催化剂有效将大分子难降解有机物去除或氧化成小分子有机物;废水中剩余有机物随水流上升至中部臭氧催化氧化系统，利用中部装载的专性催化剂对废水具有良好脱色性能的特点，有效提高废水色度去除率;本装置废水逐渐上升，污染物浓度逐渐下降，废水最终上升至上部臭氧催化氧化系统，此时废水中有机污染物大部分为小分子有机物，利用底部高效催化剂吸附小分子有机物和臭氧，实现小分子有机物的彻底去除。
