[发明专利]气提循环臭氧催化氧化反应装置及污水深度处理方法

说明书

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，特别是水处理技术领域，涉及一种气提循环臭氧催化氧化反应装置及污水深度处理方法。

技术背景

随着经济发展，人类对水的污染越来越严重，对水净化、污水处理和污水再生的要求越来越高。在此前提下，新型污水处理技术和方法也越来越显得至关重，尤其是难降解污水的处理技术和和污水深度处理技术。

污水深度处理是指对经过传统污水处理过的污水进一步处理以实现减低污染排放或达到后续再生工艺要求。

工业污水或工业和市政混合污水经过传统的污水处理方法通常难以达到排放标准，对环境有较大的污染。为了减低污染，对这类水应该进行污水深度处理。

水的循环利用将是缺水地区经济可持续发展的最重要途径之一。污水再生关键技术是膜技术，而污水深度处理是传统污水处理与膜技术之间必要的桥梁。

然而在污水中特别是工业污水中总有一些难以生物降解，甚至是对微生物系统有毒性的污染物。这些污染物可以通过化学反应，使之变性成可生化降解。

臭氧可以氧化大部分有机物，可以通过臭氧氧化直接降低污染指标化学耗氧量(COD)，但是效率较低。可以通过臭氧氧化改变难降解有机物的生物化学特性，再通过生化方法将污染物降解，这样效率较高。可以通过添加臭氧氧化催化剂的方法提高臭氧氧化效率。

然而臭氧与水中污染物的反应涉及臭氧溶解与臭氧逸出的竞争，臭氧反应与臭氧分解的竞争，因此如何提高臭氧的溶解和与固相催化剂的充分接触是提高臭氧效率的关键。已知技术中缺乏增加固相催化剂、被处理污水以及臭氧气体三相接触的方法。

发明内容

本发明要解决已知技术中臭氧反应效率较低的技术问题，揭示一种利用气提循环将催化剂流化并改变液体和气体流向的气提循环臭氧催化氧化反应装置及污水深度处理方法。

为了实现以上目的，本气提循环臭氧催化氧化反应装置包括一个反应池，至少一个位于反应池底部的气提循环管和位于每个气提循环管底部的一个臭氧微孔曝气头；所述气提循环管底部开放，顶部封闭切顶端侧面设有多个导流孔；所述反应池底部设有催化剂导流斜槽；所述反应池顶部设有尾气排放口、维修人孔和出水口，底部设有入水口和臭氧气体管路。

所述臭氧催化氧化反应装置内还包括流动床催化剂。

本发明气提循环臭氧催化氧化反应污水深度处理方法包括将流动床催化剂加入反应池，将被处理污水经入水口注入反应池，再将含有臭氧的气体通过臭氧气体管路和至少一个微孔曝气头自至少一个气提循环管底部曝入；反应池中催化剂、水和气体在气提循环管内部受气提作用快速向上流，经设于气体循环管上部侧面的导流孔导流转向，大部分水带动微小气泡向下流，催化剂同时向下运动，水经气提导流管底部再次进入导流管向上流动，实现气提循环；催化剂沉降到反应池底部，延设于反应池底部的催化剂导流斜槽流向气提循环管底部，在气提循环流作用下再次进入气体循环管并向上流，实现反复循环；大气泡逐渐上行，经尾气排放口排放；少部分流经导流孔的水后向上流，并继续与残留臭氧反应，最终经出水口排出。

气提循环臭氧催化氧化反应装置和污水深度处理方法的有益效果表现在污水和催化剂在气体循环流作用下，在气提循环管内部向上流，在气提循环管外部向下流，并反复循环。在水流带动下微小气泡在气提循环管外部向下流，延长了微小气泡的停留时间。含臭氧气体的动量被用于产生气提循环流，在气提循环管内外实现了污水、催化剂和微小气泡的反复接触，提高了臭氧催化氧化反应的效率。被处理污水中的难降解有机物被臭氧氧化，使得污水的化学耗氧量(COD)降低，氧化后的有机物可生化性得到提高。

附图说明

图1本发明气提循环臭氧催化氧化反应装置及污水深度处理方法结构示意图

图1中100.反应池，101.入水口，102出水口，103.尾气排放口，104.人孔，105.催化剂导流斜槽，201.气提循环管，202.导流孔，301.微孔曝气头。

具体实施方式

参见图1，本气提循环臭氧催化氧化反应装置包括一个反应池(100)，至少一个位于反应池(100)底部的气提循环管(201)和位于每个气提循环管(201)底部的一个臭氧微孔曝气头(301)；所述气提循环管(201)底部开放，顶部封闭切顶端侧面设有多个导流孔(202)；所述反应池(100)底部设有催化剂导流斜槽(105)；所述反应池(100)顶部设有尾气排放口(103)、维修人孔(104)和出水口(102)，底部设有入水(101)和臭氧气体管路(302)。