[实用新型]一种两级梯度臭氧催化流化床深度处理生化尾水的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，涉及一种两级梯度臭氧催化流化床深度处理生化尾水的装置，该方法应用于处理受污染原水、废水，特别是含难生物降解有机物废水的深度处理领域。

背景技术

随着工业技术的飞速发展，工业废水的排放量不断增多，其成分也变得越来越复杂，并对水体的污染也日趋广泛和严重。利用单纯生物法对浓度高、可生化性差的工业废水直接进行处理很难达到回用或排放标准，必须采用物理化学手段对难降解废水进行预处理或深度处理，以提高废水可生化性或将其进行最终降解。高级氧化技术能产生具有强氧化能力的自由基，水中高稳定性、难降解有机污染物进行系列自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量的有机物，最后降解为CO₂、H₂O和其他矿物盐。因此，目前高级氧化技术已成为治理生物难降解有机有毒污染物的重要手段。

其中，臭氧氧化技术是一种高效的高级氧化水处理技术，由于臭氧的氧化还原电位较高，可以氧化分解水体中的大部分有机污染物，从而在一定程度上达到水质净化的目的。臭氧氧化技术在染料废水脱色、杀菌消毒以及饮用水净化等领域有着广泛的应用。然而，臭氧氧化技术在应用过程中仍存在一系列问题，如臭氧利用率低、矿化能力低、有机物分解不彻底等。近年来，又发展了催化臭氧氧化技术，催化臭氧化技术是利用催化剂的作用，促进反应过程中强氧化性自由基(主要为羟基自由基)的产生，从而提高了臭氧的利用效率，增加了有机污染物的氧化分解及矿化效率，进而可以在常温常压下将那些臭氧难以氧化或降解的有机物氧化甚至矿化。

但采用现有工程中的臭氧催化反应池对废水进行处理时，臭氧与催化剂难以充分混合反应，且其催化氧化过程中本身产生的微孔臭氧气泡易重新在催化剂表面聚集变大，从而导致臭氧与催化剂的利用率仍相对较低，难以有效保证废水处理效果。同时其对废水的处理工艺相对复杂，处理成本较高，难以真正实现工程化应用。因此，如何进一步提高催化臭氧化技术中臭氧与催化剂的利用率，保证其废水处理效果得到了研究者的广范关注。

经检索，关于提高催化臭氧化技术中臭氧利用率的专利报道已有相关公开。如，中国专利申请号为201110356245.4的申请案公开了一种催化臭氧处理制浆废水的装置及其处理方法，该申请案的装置包括结构相同的第一和第二反应器(相应的结构分别以第一和第二进行区分)、贮水池和尾气收集瓶；槽体内支撑布气板上承载有活性吸附材料负载过渡金属氧化物催化剂，槽体底部设置有曝气器，槽体上设置有进出水口、进臭氧口及取样口，顶盖上设置有尾气口。第一进臭氧口与第一曝气器通过管道连接，第一出水口与贮水池进水口、贮水池出水口与泵及第二进水口均通过管道连接；第一尾气口、第二进臭氧口、第二曝气器依次通过管道连接；尾气收集瓶上设置有排气管，该尾气瓶与第二尾气口连接。

又如，中国专利申请号为2016108912090的专利公开了一种难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置，该装置包括多级臭氧催化氧化系统，每级臭氧催化氧化系统均由臭氧布气系统及位于臭氧布气系统上方的专性固体催化剂系统构成；其中每级臭氧布气系统均通过管道与臭氧发生器连接，多级臭氧布气系统自下而上臭氧投加量逐级递减；装置顶部设有臭氧尾气排出口，臭氧尾气排出口通过管道与臭氧破坏器相连，多级专性固体催化剂系统分别填装多种不同的专性固体催化剂，并分别由催化剂支撑件承托。上述两申请案均通过对工业废水进行多级催化臭氧氧化处理，从而能够提高难降解有机物的分解率，在一定程度上提高了废水的处理效果，但其处理过程中臭氧微气泡仍不可避免地会在催化剂表面聚集变大，催化剂和臭氧的利用率相对较低，从而导致废水处理效果的改善受到较大限制。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服采用现有臭氧催化反应池对废水进行处理时，催化剂和臭氧的利用率相对较低，其对废水的处理效果有待进一步提高的不足，提供了一种两级梯度臭氧催化流化床深度处理生化尾水的装置。采用本实用新型的技术方案能够有效提高臭氧及催化剂的利用率，从而保证废水处理效果。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：