一種難降解有機(jī)廢水臭氧非均相催化氧化處理裝置及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種難降解有機(jī)廢水臭氧非均相催化氧 化處理裝置及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 難降解有機(jī)廢水主要是焦化、化工、石化、印染、醫(yī)藥、農(nóng)藥等生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢 水，廢水中污染物呈現(xiàn)濃度高、毒性大、鹽份較高難于生物降解的特點(diǎn)。難降解有機(jī)物是指 被微生物分解的速度很慢，分解不徹底的有機(jī)物，一般微生物對(duì)其幾乎沒有降解效果。
[0003] 化學(xué)氧化法是轉(zhuǎn)化廢水中污染物的有效方法。廢水中呈溶解狀態(tài)的污染物，通過 化學(xué)反應(yīng)，大分子難降解有機(jī)物氧化降解成低毒或無毒的小分子物質(zhì)，甚至直接降解為0)2 和&0,污染物接近完全礦化。
[0004] 臭氧氧化法屬于化學(xué)氧化法。臭氧具有極強(qiáng)的氧化能力，它在水中的氧化還原電 位為2. 07eV，局于氧、氯、過氧化氨及局鋪酸鹽等常用的氧化劑。臭氧能氧化廢水中的雜質(zhì)， 如酪、氯、苯系物、多環(huán)芳姪、雜環(huán)狀化合物及鏈?zhǔn)讲伙柡突衔锏入y降解有機(jī)污染物，降低 廢水的C0D，其脫色、除臭、殺菌、凈化效果好，反應(yīng)時(shí)間短，工藝簡(jiǎn)單、安全可靠、不產(chǎn)生二次 污染。
[0005] 目前臭氧氧化技術(shù)廣泛應(yīng)用于難降解有機(jī)廢水的深度處理，如CN 104003504公 開了一種難降解有機(jī)廢水臭氧催化氧化處理裝置及工藝。所述裝置包括催化氧化塔、其底 部入口連接的臭氧發(fā)生器及其頂部出口連接的尾氣處理再利用單元；所述尾氣處理再利用 單元的出口連接臭氧發(fā)生器的入口；所述尾氣處理再利用單元包括依次連接的二氧化碳吸 收塔、干燥單元及氧氣儲(chǔ)罐。CN 200810029723. 9公開了一種基于臭氧氧化和曝氣生物濾池 的廢水處理裝置。該裝置包括臭氧發(fā)生單元、氣水混合單元和下流式曝氣生物濾池W及非 均相臭氧催化氧化單元，非均相臭氧催化氧化單元由下到上包括氣水混合層、承托布水板、 非均相催化氧化填料層、鋼絲網(wǎng)和出水堪；廢水噴射口位于氣水混合層中，出水堪與下流式 曝氣生物濾池上端的氣水混合區(qū)連通；非均相催化氧化填料層由負(fù)載了鋪金屬系列的陶粒 堆積形成，高度為3~8M。但是廢水中含有的懸浮雜質(zhì)會(huì)影響臭氧催化氧化處理效果，廢水 在進(jìn)入臭氧催化氧化單元前需要進(jìn)行預(yù)處理，否則整個(gè)廢水處理單元抗沖擊能力和穩(wěn)定性 較差。
[0006] 多介質(zhì)過濾器是利用過濾介質(zhì)，在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的 粒狀或非粒材料，從而有效地除去懸浮雜質(zhì)使水澄清，主要用于水處理除濁，軟化水，純水 的前級(jí)預(yù)處理等，如專利CN 101723550B公開了一種焦化廢水回用處理單元，包括膜生物 反應(yīng)池、膜生物反應(yīng)器、膜生物反應(yīng)器出水累、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、保安過濾器、 反滲透高壓累、反滲透裝置、反滲透產(chǎn)水池、反滲透產(chǎn)水輸送累、過濾器反洗水池、過濾器反 洗累、反滲透清洗水池、反滲透清洗累、反滲透濃水池、反滲透濃水輸送累W及管道混合器。 膜生物反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置膜生物反應(yīng)器，再連接多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)過濾器出口連接活性炭 過濾器，活性炭過濾器連接保安過濾器，保安過濾器入口連接反滲透裝置。但是所述裝置較 復(fù)雜，操作較麻煩，并且操作過程中單元較難穩(wěn)定。
[0007] 廢水中的難降解的有機(jī)污染物經(jīng)臭氧催化氧化后，轉(zhuǎn)化為可降解的有機(jī)物，該部 分污染物往往超標(biāo)，需要進(jìn)一步處理，如果繼續(xù)使用臭氧將其礦化為C〇2和H 2〇,臭氧的投加 量大，處理成本高，經(jīng)濟(jì)性差。曝氣生物濾池炬A巧工藝主要應(yīng)用于低濃度的廢水深度處 理，集生物降解、固液分離于一體，附著在填料上的微生物通過吸收、降解、氧化、合成等作 用，去除可生物降解和利用的溶解性物質(zhì)，廢水中的懸浮物也被填料截留。
[000引針對(duì)臭氧催化氧化處理難降解有機(jī)廢水的研究，大多關(guān)注加快臭氧氧化反應(yīng)的速 度，提高臭氧的利用率。對(duì)于提高臭氧催化氧化單元的處理效果、抗沖擊能力、穩(wěn)定性及經(jīng) 濟(jì)性的工藝還需要進(jìn)一步研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種難降解有機(jī)廢水臭氧非均相催化氧化處理裝置及工 藝，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠在有效去除難降解有機(jī)污染物的同時(shí)，提高臭氧催化氧化單元的 抗沖擊能力、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，保證單元處理出水的水質(zhì)。
[0010] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[0011] 一方面，本發(fā)明提供了第一種難降解有機(jī)廢水臭氧非均相催化氧化處理裝置，包 括臭氧非均相催化氧化單元，所述臭氧非均相催化氧化單元前連接有多介質(zhì)過濾單元。
[0012] 另一方面，本發(fā)明提供了第二種難降解有機(jī)廢水臭氧非均相催化氧化處理裝置， 所述難降解有機(jī)廢水臭氧非均相催化氧化處理裝置包括臭氧非均相催化氧化單元和其前 后分別連接的多介質(zhì)過濾單元和曝氣生物濾池單元。
[0013] 本發(fā)明所述多介質(zhì)過濾單元用于去除廢水中的懸浮雜質(zhì)，保證后續(xù)臭氧非均相催 化氧化單元的進(jìn)行；所述臭氧非均相催化氧化單元用于降解廢水中的難降解有機(jī)污染物； 所述曝氣生物濾池用于降解臭氧非均相催化氧化單元出水中的可降解污染物，保證單元出 水的水質(zhì)。
[0014] 所述難降解有機(jī)廢水臭氧非均相催化氧化處理裝置還包括反沖洗單元，所述反沖 洗單元分別與所述多介質(zhì)過濾單元、所述臭氧非均相催化氧化單元和所述曝氣生物濾池單 元相連接；所述反沖洗單元包括反沖洗池、曝氣裝置和累。所述反沖洗池用于向所述多介質(zhì) 過濾單元、臭氧非均相催化氧化單元和曝氣生物濾池單元提供反沖洗用水，所述曝氣裝置， 用于向所述多介質(zhì)過濾單元、臭氧非均相催化氧化單元和曝氣生物濾池單元提供反沖洗空 氣，W實(shí)現(xiàn)氣水聯(lián)合反沖洗，所述累用于將所述反沖洗池中的水送入所述多介質(zhì)過濾單元、 臭氧非均相催化氧化單元和曝氣生物濾池單元。
[0015] 所述多介質(zhì)過濾單元包括多介質(zhì)過濾器和連接于所述多介質(zhì)過濾器底部的過濾 出水池，所述多介質(zhì)過濾器中放置有濾料層。所述多介質(zhì)過濾器主體材質(zhì)為碳鋼，濾料層由 石英砂、無煙煤或鋪砂中的一種或至少兩種堆積形成。所述多介質(zhì)過濾器底部設(shè)有廢水出 口，所述廢水出口連接過濾出水池。所述過濾出水池用于容納多介質(zhì)過濾器出水和反沖洗 用水，多介質(zhì)過濾器出水經(jīng)輸送累加壓送至臭氧非均相催化氧化單元，反沖洗用水經(jīng)輸送 累加壓與多介質(zhì)過濾器廢水出口連接，與反沖洗空氣混合，反沖洗排水經(jīng)廢水入口排出，W 實(shí)現(xiàn)氣水聯(lián)合反沖洗。所述多介質(zhì)過濾單元對(duì)所述臭氧非均相催化氧化單元具有保安作 用，所述多介質(zhì)過濾單元的設(shè)計(jì)使得所述臭氧非均相催化氧化單元抗沖擊能力和穩(wěn)定性提 局。
[0016] 所述曝氣生物濾池單元為曝氣生物濾池炬AF)。所述曝氣生物濾池按功能劃分為 碳氧化BAF、硝化BAF、碳氧化/硝化BAF、反硝化BAF等，按布水系統(tǒng)劃分為升流式和降流 式，按布水系統(tǒng)可采用濾板濾頭的配水方式或穿孔布水管的配水方式。本發(fā)明所述曝氣生 物濾池采用濾板濾頭配水的升流式布水系統(tǒng)。所述曝氣生物濾池頂部設(shè)置濾板濾頭，池中 設(shè)置有承托層、填料層和曝氣器，所述填料層位于所述承托層之上，所述曝氣器位于所述填 料層中。所述填料層由陶粒、火山巖或無煙煤中的一種或至少兩種堆積形成。所述填料層 上附著有微生物。所述曝氣生物濾池底部連接臭氧非均相催化氧化單元、反沖洗池和曝氣 器。
[0017] 廢水進(jìn)入所述曝氣生物濾池，經(jīng)長(zhǎng)柄濾頭均勻布水進(jìn)入填料層，設(shè)置在填料層中 的曝氣器均勻布?xì)?，廢水通過附著在填料上的微生物的吸收、降解、氧化、合成等作用，水體 中含有的懸浮物被填料層截留，并被填料上附著的生物降解轉(zhuǎn)化，同時(shí)，溶解狀態(tài)的污染物 也被微生物通過吸收、降解、氧化、合成等作用去除。經(jīng)過所述曝氣生物濾池單元的后處理， 所述處理裝置能夠更有效地去除廢水中的剩余污染物，廢水處理效果更好。
[001引所述臭氧非均相催化氧化單元包括臭氧發(fā)生器、催化氧化塔、催化氧化池、催化氧 化出水池和臭氧尾氣破壞器，所述催化氧化塔、催化氧化池和催化氧化出水池依次相連。所 述臭氧發(fā)生器連接于所述催化氧化塔和催化氧化池的底部，所述臭氧尾氣破壞器連接于所 述催化氧化塔和催化氧化池的頂部。所述臭氧尾氣破壞器與所述催化氧化塔和催化氧化池 之間還設(shè)置有除霧器。
[0019] 所述催化氧化塔主體采用抗氧化、抗腐蝕材料制成，所述催化氧化塔內(nèi)部裝填有 非均相催化劑部件，所述非均相催化劑部件為常用的臭氧非均相催化劑，本領(lǐng)域的技術(shù) 人員可輕易獲得，所述催化氧化塔的水力停留時(shí)間為10-60min，如15min、20min、25min、 30min、35min、40min、45min、50min或55min等，難降解有機(jī)廢水在所述催化氧化塔中與臭 氧逆向流接觸；所述催化氧化池主