[发明专利]一种难降解有机废水臭氧催化氧化处理装置及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及有机废水深度处理领域，提供了一种有机废水臭氧催化氧化处理装置及工艺，特别是涉及一种能够循环利用氧气的难降解有机物废水的臭氧催化氧化处理工艺。

背景技术

臭氧具有极强的氧化能力，它在水中的氧化还原电位为2.07eV。用臭氧处理废水的方法叫臭氧化法，属于化学氧化法的一种。在国外，臭氧己经作为饮用水的消毒剂得到广泛的应用，它能快速有效地杀死水中的细菌和病毒，除去水中的异味。臭氧还被用来处理工业废水，能有效除去废水中的许多有机和无机污染物，降低废水的BOD和COD，并对脱色、除臭、杀菌有显著效果。臭氧化法和生化法、活性炭吸附等方法相比有许多优点。臭氧的氧化能力强，净化效果好，可以在较短的时间内使废水中的污染物降低到允许排放浓度，还能消除废水中致癌性的卤代有机物前体，将污染物降解为毒性小或无毒害的物质，工艺简单、安全可靠、不产生二次污染。

国内外在臭氧用于处理饮用水和废水的研究方面一直非常活跃，从臭氧单独氧化发展到高级氧化过程，作用机理主要是加快臭氧氧化反应的速率。多数臭氧吸收过程是由臭氧分子在水中的扩散过程控制或扩散和反应同时控制的过程。因此如何强化传质，提高臭氧的利用效率，是臭氧化水处理技术中一个很重要的方面。

CN 1884125A公开的臭氧/活性炭处理有机废水的装置，包括外筒和与其同轴的循环筒，外筒底部设有进水口，内筒底部设有曝气装置。该装置处理有机废水的方法：将有机废水从进水口泵入装置，将颗粒状活性炭投加到装置内部，通入臭氧化气体，活性炭在臭氧气体的推动下在内筒与内外筒形成的空间循环流动，对废水进行处理。

CN 101050016A涉及一种在输送管道中臭氧处理印染废水的方法。该发明可在3～10m长的输运管道中完成臭氧对印染废水的深度处理，印染废水通过射流器与臭氧混合接触。

CN 20142788Y涉及一种撞击流强化臭氧处理有机废水的装置，主要包括臭氧发生器、撞击混合器、环流反应器和尾气处理槽，利用喷嘴使臭氧和废水的混合物在撞击混合器中高速相向撞击，经充分撞击混合后的液体流经液体输送管进入环流反应器，形成气、液、固三相环流催化氧化反应，尾气进入尾气处理槽处理后排放，尾气排放口下端的圆弧形液沫挡板可以防止尾气液沫夹带，处理后的废水从反应废水排放口排出。

臭氧工艺自投入废水深度处理领域以来，大多的研究关注提高臭氧浓度和臭氧的利用率。采用纯氧作为气源，可得到浓度高达10％左右的臭氧，通过催化剂的使用可提高臭氧利用率。另一方面，由于纯氧价格较高，需要在提高臭氧利用率的基础上，进一步提高氧气的利用率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有臭氧处理有机废水工艺中氧气利用率低的问题，提供了一种难降解有机废水臭氧催化氧化处理装置及工艺，在有效去除高浓度有机污染物，降低处理后废水中各项污染物指标的同时，提高氧气的利用率，降低处理成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种难降解有机废水臭氧催化氧化处理装置，所述装置包括催化氧化塔、其底部入口连接的臭氧发生器及其顶部出口连接的尾气处理再利用系统；所述尾气处理再利用系统的出口连接臭氧发生器的入口；所述尾气处理再利用系统包括依次连接的二氧化碳吸收塔、干燥单元及氧气储罐。

从催化氧化塔塔顶排出的尾气为含有少量二氧化碳和水蒸气的氧气。进入尾气处理再利用系统后，通过二氧化碳吸收、干燥后去除二氧化碳及水蒸气，使尾气得到净化，避免造成二次污染的同时提高氧气利用率，降低处理成本。本发明所述二氧化碳吸收塔用于去除尾气中的二氧化碳气体，干燥单元用于去除尾气中的水蒸气，经处理后得到净化的氧气进入氧气储罐。

在催化氧化塔内，臭氧与废水中的难降解有机物反应生成二氧化碳和水，臭氧利用率达90％以上，剩余臭氧自分解掉。但是，尾气中仍然有90％以上的氧气以尾气的形式排出催化氧化塔，进入尾气处理再利用系统。尾气去除二氧化碳和水蒸气后，氧气的浓度高于95％。

以下为本发明的优选形式，本发明包括但不仅限于以下具体结构。

所述干燥单元包括吸附干燥机和冷冻干燥机。本发明通过吸附干燥和冷冻干燥方式去除尾气中的水蒸气。

所述催化氧化塔与二氧化碳吸收塔之间设有除雾器。除雾器的作用是脱除尾气中夹带的液滴，使尾气在尾气处理再利用系统中的处理更彻底。

所述氧气储罐与臭氧发生器之间设有防爆风机和稳压阀。氧气储罐连接有防爆风机，防爆风机用于将氧气储罐中的氧气增压并输送，通过稳压阀将氧气稳定至合适的压力供臭氧发生器使用，作为补充气源。