[发明专利]电诱导凝聚臭氧气浮-催化氧化多元耦合水处理系统与方法

权利要求书

1.一种电诱导凝聚臭氧气浮-催化氧化多元耦合水处理系统，其特征在于，包括：

电诱导凝聚区Ⅰ，原水在其中完成电诱导凝聚脱稳；

芬顿氧化区Ⅱ，过氧化氢由投加装置(7)供给并通过分散器(2)均匀投加至完成电诱导凝聚脱稳的处理水中，进入水中的过氧化氢与水中残存的金属离子形成芬顿氧化体系，对原水中溶解性的难降解有机物进行氧化；该过程持续至臭氧气浮-催化氧化区，进一步与水中溶解性臭氧形成氧化能力更强的O₃/H₂O₂/Me复合作用体系，并实现水中溶解性难降解污染物的分子结构破坏和官能团的化学转化；

臭氧气浮-催化氧化区Ⅲ，完成电诱导凝聚脱稳的处理水在其中实现难降解有机物的臭氧催化氧化，包括位于底部的配水装置(4)，臭氧溶气回流水通过配水装置(4)从底部进入并与从底部进入臭氧气浮-催化氧化区Ⅲ的处理水均匀混合；

臭氧加压溶气系统Ⅳ，包括溶气泵(9)、臭氧发生器(8)和加压溶气罐(10)，出臭氧气浮-催化氧化区Ⅲ的部分处理水进入溶气泵(9)，臭氧发生器(8)产生的臭氧混合气体亦进入溶气泵(9)，被溶气泵(9)切碎形成微气泡，并在溶气泵(9)内与处理水进行混合、溶解，再回流至臭氧气浮-催化氧化区Ⅲ，为臭氧气浮-催化氧化区Ⅲ提供臭氧溶气回流水。

2.根据权利要求1所述电诱导凝聚臭氧气浮-催化氧化多元耦合水处理系统，其特征在于，所述电诱导凝聚区Ⅰ中设置有依靠脉冲电源供电的电诱导凝聚模块(1)，所述电诱导凝聚模块(1)包括多个电诱导极板。

3.根据权利要求1所述电诱导凝聚臭氧气浮-催化氧化多元耦合水处理系统，其特征在于，所述臭氧加压溶气系统Ⅳ中，臭氧混合气体被溶气泵(9)切碎形成尺寸为10～30μm的微气泡，溶气泵(9)出水进入加压溶气罐(10)，在罐内高压作用下增加臭氧气体在水中的溶解度，再回流至臭氧气浮-催化氧化区Ⅲ。

4.根据权利要求1所述电诱导凝聚臭氧气浮-催化氧化多元耦合水处理系统，其特征在于，在臭氧气浮-催化氧化区Ⅲ上方设置刮渣机(3)，臭氧气浮-催化氧化区Ⅲ的水中细小悬浮物由微气泡携带上浮形成浮渣，由刮渣机(3)输送至排渣槽(5)经过排渣管道排出系统，并进行后续的脱水处理。

5.根据权利要求1所述电诱导凝聚臭氧气浮-催化氧化多元耦合水处理系统，其特征在于，以臭氧发生器-微孔曝气系统、臭氧发生器-射流曝气系统替代臭氧加压溶气系统Ⅳ为臭氧气浮-催化氧化区Ⅲ提供臭氧溶气回流水。

6.一种基于权利要求1所述电诱导凝聚臭氧气浮-催化氧化多元耦合水处理系统的电诱导凝聚臭氧气浮-催化氧化多元耦合水处理方法，其特征在于，在一个水处理单元内同步完成电诱导凝聚脱稳、催化氧化和臭氧溶气气浮过程，并实现废水中SS、石油类、胶体、极性大分子、色度、粘度及难降解有机物的去除，其中：

所述电诱导凝聚脱稳过程：金属离子在电场作用下释放入水中形成无定型态氢氧化物-金属离子体系，在电场力驱使下污染物与无定型态氢氧化物-金属离子体系相向运动，相互之间碰撞、捕集、吸附，形成大尺度的聚集体，为后续的气浮高效去除创造基础条件；

所述催化氧化过程：电诱导凝聚脱稳过程所伴随的电子迁移在极板表层形成大量电子空穴，并将极板表面吸附的水和氧催化生成新生态[H]、羟基自由基以及超氧根离子，进而氧化分解处理水中有机物；在气浮区，回流水中溶解性臭氧与电诱导凝聚过程中进入水中的金属离子形成O₃/Me体系以实现难降解有机物的臭氧催化氧化，使难降解有机物结构破坏，并将不饱和共轭官能团转变为羧基类有机物，增强该类物质与电诱导凝聚体的共聚络合能力，提高其气浮去除效果；

所述臭氧溶气气浮过程：臭氧气体经过溶气泵切碎、高压过量溶气、臭氧释压析出方式，在回流水中形成均一化超细微气泡，随后利用微气泡体系极高的表面自由能，强力附着于水中已形成的共聚络合体系表面，并完成高效固液分离。