[发明专利]一种臭氧催化氧化深度处理石化废水的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术，特别是一种臭氧催化氧化深度处理石化废水的工艺方法。

背景技术

石化废水通常含有大量难降解有机物和有毒有害物质，从而影响传统生化工艺处理效果。随着我国环保标准要求的提高和污水资源化的需求，开发新型的污水深度处理技术成为必然趋势。

臭氧是一种较强的氧化剂，可将废水中大分子难降解有机物首先通过断链、开环等方式转化成小分子物质，再进一步矿化为二氧化碳和水从而实现有机物的完全去除。另外，臭氧分解后产生氧气，不会造成二次污染。因此，臭氧氧化技术在废水处理领域有着广泛的应用前景。但臭氧氧化技术也存在一些问题，限制了其在废水处理领域的大规模应用，主要表现在以下三方面：一是臭氧利用率低，投加量大，导致处理成本大大增加；二是臭氧对有机物的氧化具有选择性，导致部分有机物无法去除；三是臭氧氧化不彻底，通常将大分子难降解有机物转化为小分子物质而无法完全去除，需要与生化技术相结合来共同完成污染物的彻底去除，从而增加了投资成本和运行管理难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种以带压预氧化和催化氧化为技术核心的石化废水深度处理工艺方法。

本发明为一种臭氧催化氧化深度处理石化废水的工艺方法，其特征在于：

1）臭氧催化氧化深度处理系统由预氧化塔、催化氧化塔Ⅰ、催化氧化塔Ⅱ串联组成，废水依次自下而上流经三塔；臭氧由臭氧发生器制取，塔内尾气由塔顶引出后进臭氧破坏器处理后排放；根据废水水质水量状况，增加预氧化塔、催化氧化塔Ⅰ和催化氧化塔Ⅱ串联或并联的个数；

2）所述的预氧化塔带压运行，塔内气压维持在0.02~0.05Mpa；所述的催化氧化塔Ⅰ和催化氧化塔Ⅱ常压运行；

3）所述的预氧化塔装有高孔隙率惰性填料，选自为鲍尔环、拉西环、阶梯环或矩鞍环；所述的催化氧化塔Ⅰ和催化氧化塔Ⅱ分别装有活性氧化铝基多相催化剂和颗粒活性碳；

4）废水在所述的预氧化塔、催化氧化塔Ⅰ和催化氧化塔Ⅱ内停留时间比为1 ：1.5~ 3 ：1，时间长短根据具体水质情况而定；

5）所述的预氧化塔和催化氧化塔Ⅰ的臭氧投加量比为1~2 ：1，催化氧化塔Ⅰ和催化氧化塔Ⅱ的臭氧投加比例为1~3 ：1；投加量的多少根据具体废水水质确定；

6）所述的臭氧发生器所用气源为富氧源或氧气源，提供的臭氧浓度为50~150 mg/L。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1）预氧化塔装有高孔隙率惰性填料，增大了臭氧与废水的传质速率；塔内维持一定气体压力，增加了臭氧在水中的溶解浓度，其功能主要有：①去除臭氧可氧化物质，降低后续催化剂负荷；②破坏水中一些胶体及大分子物质结构，防止该类物质在催化塔内包裹、污染催化剂而导致催化剂失效和板结；③为催化氧化塔Ⅰ提供溶解性臭氧，提高了臭氧利用率和催化氧化效率。

2）催化氧化塔Ⅰ内以活性氧化铝为载体的多相催化剂诱导臭氧分解产生比臭氧活性更高且几乎无选择性的各类自由基，从而降解去除水中难以被臭氧直接氧化的各种有机物。

3）催化氧化塔Ⅱ的功能主要是进一步氧化去除预氧化塔和催化氧化塔Ⅰ内因氧化不彻底而产生的小分子有机物。该单元充分利用活性炭对小分子有机物和臭氧的强吸附性能，在活性炭微孔局部形成高浓度基质反应区，在活性炭催化作用下，强化小分子有机物的去除效果，从而实现水中难降解有机物的彻底去除。

4）本发明通过将预氧化塔、催化氧化塔Ⅰ和催化氧化塔Ⅱ有机结合，不仅提高了臭氧催化氧化效率和臭氧利用率，而且有利于延长催化剂使用寿命，防止催化剂中毒、失活，从而实现了该装置协同去除有机物的作用，提高了出水水质，节省了成本。

附图说明

附图1是本发明一种臭氧催化氧化深度处理石化废水的工艺流程示意图。

其中1为预氧化塔，2为催化氧化塔Ⅰ，3为催化氧化塔Ⅱ，4为高孔隙率惰性填料，5为活性氧化铝基多相催化剂，6为颗粒活性碳，7为臭氧发生器，8为调压阀，9为压力表。

具体实施方式

实施例1