[发明专利]一种活性炭催化臭氧氧化装置及工业废水的处理工艺

说明书

本发明公开了一种活性炭催化臭氧氧化装置及工业废水的处理工艺，该装置包括反应室，所述反应室的底部设有配水孔，上部设有出水口，顶部设有顶板，顶板上开有排气孔；所述反应室内部设有催化反应区，所述催化反应区的底部设有配水滤板，所述配水滤板上固定有纵向且间隔设置的若干个隔板，所述隔板将催化反应区分隔成多个小反应区；每个小反应区内由下至上均依次设有臭氧曝气层、承托层和活性炭层。本发明装置不仅能够均匀布水，防止短流、沟流，还能够使臭氧、催化剂、废水充分接触，强化了活性炭催化臭氧氧化过程中水、气、固三者之间的传质过程和化学反应过程，有利于提高臭氧氧化能力，提高臭氧的利用率，从而提高活性炭催化臭氧氧化效果。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种活性炭催化臭氧氧化装置及工业废水的处理工艺。

背景技术

随着工业化的快速发展，工业废水的排放量越来越大，而且成分也越来越复杂，这使得在水处理及水污染治理方面出现了新的技术难题。随着工业废水排放量的不断增加，工业废水中出现了一些生物难降解的或有毒的有机污染物，而该有机污染物由于可生化性差，所以很难利用生物法直接处理并达到预期的目的；与此同时，为了保护环境和人赖以生存的水资源，环境保护和相关部门制订了更严格的标准和法律。在许多情况下，工业废水必需经过三级深度处理才能达到回用或排放标准。

臭氧具有极强的氧化性，可以氧化去除水中难以生物降解的污染物质或有毒有机污染物，提高废水的可生化性；并且，臭氧在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的水处理用绿色氧化剂。近年来，臭氧在水处理领域中得到了广泛地应用。

但是，在单独使用臭氧氧化处理废水的过程中，通常存在一些缺点，例如：臭氧同某些有机物的反应速度慢，臭氧利用效率低以及很多情况下不能将有机物彻底氧化等问题。而催化剂被视为解决上述问题的有效途径，被越来越多的研究者所关注；研究者们进行了大量的小试、中试研究，均表现出较好的催化臭氧氧化效果，但却极少有成功的工程应用报道。这主要是因为：在工程扩大后，臭氧氧化池的布水难以均匀；另外，臭氧、催化剂和废水之间难以充分接触，存在短流、沟流等不利因素。上述因素造成臭氧在催化臭氧氧化过程中的利用率较低，催化剂难以正常发挥催化臭氧的作用，进而使得催化臭氧氧化技术的优势难以在工程扩大中体现出来，同时也导致催化臭氧氧化技术在工业废水的处理中成本偏高，进而限制了催化臭氧氧化技术的工程化应用。

因此，如何改善催化臭氧氧化系统中布水、布气的均匀性，使臭氧、催化剂和废水之间充分接触，进而提高臭氧氧化能力和臭氧的利用率，将是催化臭氧氧化技术实现工程化应用开发的一个重要途径。

发明内容

本发明的目的在于针对催化臭氧氧化技术工程化应用过程中存在的不足，提供一种活性炭催化臭氧氧化装置以及利用该装置处理工业废水的工艺；该装置能够有效改善催化臭氧氧化系统中布水、布气的均匀性，显著提高活性炭催化臭氧氧化过程中臭氧的利用效率和氧化能力；运用该装置处理工业废水能够提高工业废水中难降解污染物的去除效率，有效去除特征污染物，降低工业废水的处理成本。

具体技术方案如下：

一种活性炭催化臭氧氧化装置，包括反应室，所述反应室的底部设有配水孔，上部设有出水口，顶部设有顶板，顶板上开有排气孔；所述反应室的内部设有催化反应区，催化反应区的底部设有配水滤板，配水滤板位于配水孔上方，配水滤板上固定有纵向且间隔设置的若干隔板，所述隔板将催化反应区分隔成多个小反应区；每个小反应区内由下至上均依次设有配水曝气层、承托层和活性炭层。

所述隔板可有效防止短流、沟流现象，从而使臭氧、活性炭、废水充分接触，提高活性炭催化臭氧氧化效果，提高臭氧氧化能力和臭氧的利用率。所述配水滤板与反应室的底部形成配水区，有利于从配水孔进入的废水在该区域内控制流速，以延长废水、催化剂和臭氧之间接触时间。所述隔板上方为清水紊流区，此区域有利于残余臭氧的再利用，提高臭氧的利用效率。所述活性炭层的顶部低于隔板顶部所在的水平面。