[发明专利]紫外协同臭氧催化氧化深度处理炼化废水的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种废水处理方法，具体说是一种紫外协同臭氧催化氧化深度处理炼化废水的方法及装置。

背景技术

随着环保要求的日益严格，炼化废水排放要求进一步提升，处理后外排废水COD浓度要求从60mg/L提标至40mg/L，甚至为30mg/L，因此各企业废水深度处理迫在眉睫。目前较为常用的深度处理方法包括臭氧催化氧化、电催化氧化、芬顿氧化、微波氧化等各种高级氧化工艺，但随着COD浓度的进一步降低，各种工艺的能耗、运行成本均会大幅度提升。因此，考虑将各高级氧化技术进行有效的组合，产生协同氧化的作用，从而在保证废水处理达标的前提下，尽可能降低投资和运行成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种效率更高、处理效果更好的紫外协同臭氧催化氧化深度处理炼化废水的方法及装置。

本发明为一种紫外协同臭氧催化氧化深度处理炼化废水的方法，该方法包括步骤：

1)将炼化废水与臭氧通过气液混合泵进行混合，得到乳白色、富含直径为20-30μm的臭氧微气泡的气液混合泵出水；

2)所述气液混合泵出水进入上部装载有臭氧催化剂的反应塔中反应，所述反应塔水流方向为下进上出，先在反应塔下部进行氧化降解反应，后在反应塔上部进行催化氧化降解废水中的有机污染物；

3)反应塔出水送入设置有高强度紫外灯的强化反应器中进行紫外-臭氧协同氧化反应降解污染物，得到达标的出水。

本发明还提供了一种实现上述方法的深度处理炼化废水装置，该装置主要由依次连接的原水箱，气液混合泵、反应塔、供水泵、强化反应器、产水箱、产水泵组成，其中原水箱与气液混合泵之间还设置有臭氧发生器，所述反应塔为下进上出，且反应塔的上部装载有臭氧催化剂，强化反应器内设置有高强度紫外灯，其波长为180-190nm，功率为10-12kw。

本发明方法的臭氧氧化降解过程分两步进行，先利用反应塔下部溶解的臭氧去除污染物进行氧化降解，随着水流上升再利用上部臭氧催化剂，一方面增加臭氧停留时间，另方面臭氧催化剂促使水中溶解的臭氧产生羟基自由基，利用其氧化的无选择性进一步去除污染物。特别是优选方案，通过气液混合泵得到含有直径为20-30μm臭氧微气泡的出水，进一步增加废水中臭氧的溶解度，此外，臭氧微气泡随水流上升逐渐合并至反应塔上部时，合并的气泡从催化剂间隙折流上升，增加了气泡的停留时间，有利于臭氧的进一步溶解。紫外臭氧协同氧化反应在强化反应器中进行，高强度紫外灯在水中发生光化反应产生羟基自由基，同时与氧气作用产生臭氧，通过两者的协同作用降解有机污染物。

本发明一种紫外协同臭氧催化氧化深度处理炼化废水的方法与现有技术相比，其有益效果为：

本发明方法既能提高臭氧在废水中的溶解效率，增强其氧化性能，又能高效利用高强度紫外灯的能量，从而实现炼化废水的深度处理，满足日益严格的环保要求；本发明的深度处理炼化废水装置除能实现炼化废水的深度处理外，还具有投资低和运行成本低的优势。

附图说明

附图1是本发明紫外协同臭氧催化氧化深度处理炼化废水的方法的工艺流程示意图：

其中1-原水箱，2-气液混合泵、3-反应塔、4-臭氧发生器、5-供水泵、6-强化反应器，7-高强度紫外灯，8-产水箱，9-产水泵，10-催化剂。

具体实施方式

图1为本发明紫外协同臭氧催化氧化深度处理炼化废水的方法实施例的工艺流程示意图。从图1可以看出，臭氧发生器4产生的臭氧和原水箱1中的废水通过气液混合泵2进入反应塔3中，气液混合泵2出水呈乳白色，臭氧微气泡直径为20-30μm，反应塔3的下半塔中利用高溶解度的臭氧微气泡本去除污染物，但随着水流上升，气泡逐渐合并，在反应塔3的上半塔装填有高效臭氧催化剂10，臭氧催化剂10有两个作用：一是合并的气泡从催化剂间隙折流上升，增加了气泡的停留时间，有利于臭氧的进一步溶解；二是臭氧催化剂10促使水中溶解的臭氧产生羟基自由基(·OH)，利用其氧化的无选择性将进一步去除污染物。因此，在反应塔3中利用臭氧的强氧化性降解有机污染物的过程主要有两种途径，一是臭氧通过亲核或亲电作用直接参与反应，二是产生的活泼的羟基自由基(·OH)与污染物反应。反应塔3的出水通过供水泵5送入强化反应器6中进行紫外-臭氧协同氧化反应降解污染物，在强化反应器6中，高强度紫外灯7在水中发生光化反应产生羟基自由基(·OH)，同时与氧气作用产生臭氧，通过两者的协同作用降解有机污染物。强化反应器6出水溢流到产水箱8中，通过产水泵9达标外排。

实施例一：