[发明专利]一种臭氧催化氧化耦合混凝沉淀深度净化生化尾水的装置及方法

说明书

本发明属于污水深度处理技术领域，具体涉及一种臭氧催化氧化耦合混凝沉淀深度净化生化尾水的装置及方法，该装置分为三个功能区：氧化区、混凝区和沉淀区，且功能区相连通；氧化区底部进水口和进气口接气液混合射流器，内部设有催化剂层；混凝区内部设有混凝剂投加装置、管式混合器和竖折档板单元；沉淀区内部设有斜板单元；混凝区和沉淀区底部均设有排泥系统；生化尾水首先经氧化区去除杂环化合物和腐殖酸类等，形成的含臭氧出水再经混凝区和沉淀区，深度去除生化尾水中溶解性微生物副产物等；采用本发明的装置和方法处理生化尾水，占地面积小，反应时间短，而且能够有效提高臭氧、催化剂利用率，降低混凝剂消耗量。

技术领域

本发明属于污水深度处理技术领域，具体涉及一种臭氧催化氧化耦合混凝沉淀深度净化生化尾水的装置及方法。

背景技术

化工废水来源广泛，成分复杂，含盐量高，治理难度大，近年来成为了公众关注的社会热点。目前，针对此类废水主要采取企业预处理和园区综合污水处理厂集中处理相结合的模式，但是，这种处理模式未考虑到废水成分的复杂性，大量氮杂环类、多环芳烃类、硝基苯类有机物毒性强，难以通过传统的生物化学法去除。因此，如何实现化工废水生化尾水的深度处理，具有重要的环境意义。

混凝沉淀法是我国污水处理厂最常用的深度处理方法，但混凝沉淀过程着重于对总磷的去除，受复杂水质的影响对有机物去除效率受限。在实际应用中一般将混凝沉淀法与其他深度处理技术联用，如与吸附法、膜分离法、芬顿氧化、臭氧氧化等方法联用。中国专利申请号201810017810.6公开了一种梯度混凝、吸附处理人造石材废水的方法，通过三级混凝沉淀池、吸附沉淀池的组合工艺处理人造石材废水，该方法耗药量大、产污泥量大、设备占地面积大。又如中国专利申请号201520535667.1公开了一种混凝处理和膜分离组合废水处理系统，通过微滤膜的过滤作用实现泥水分离，该方法仍难以解决有机物带来的膜污染及膜通量下降问题，一定程度上增加了操作成本。

现有专利中，虽然中国专利申请号201721163647.1公开了一种基于臭氧催化氧化及混凝沉淀法的废水处理系统。但该方法对有机物的去除效果仅为臭氧催化氧化与混凝沉淀法的简单加和，未见对有机物的协同去除作用。中国专利申请号201610367055.5公开了一种提升有机物去除效率的臭氧混凝互促增效方法，在同一体系中同时实现氧化和混凝作用，这种方法需要额外在pH＝3条件下制备臭氧水，操作复杂，且主要适用于低浓度生化尾水/饮用水的深度处理。

综上所述，现有混凝沉淀法与其他深度处理技术联用技术均能一定程度提高对有机物的去除效果，但存在工艺流程长、药剂耗量大、操作复杂等问题，另外，对有机物的去除作用仅为组合工艺的简单加和。

臭氧催化氧化技术是基于臭氧的强氧化性、催化剂的吸附和催化性能的一种高级氧化技术，其氧化机理主要是催化剂的表面羟基与臭氧反应加速羟基自由基的生成，对水中难降解有机物具有较好的去除能力。铝、铁盐等混凝剂溶于水后可形成羟基多核络合物，同时臭氧环境会减弱水中胶体颗粒的zeta电位。基于此，研发一种臭氧催化氧化耦合混凝沉淀深度净化生化尾水的装置及方法，简化工艺流程，减少占地面积，缩短反应时间，降低反应过程能源消耗，有效提高臭氧、催化剂利用率和尾水中有机物的去除率，对于生化尾水的深度处理过程极具环境意义。

发明内容

本发明解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种臭氧催化氧化耦合混凝沉淀深度净化生化尾水的装置及方法。

为解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种臭氧催化氧化耦合混凝沉淀深度净化生化尾水的装置，包括壳体，所述壳体内设置氧化区、混凝区和沉淀区；

所述氧化区底部设有进水口、进气口和气液混合射流器，所述进水口和进气口接入气液混合射流器，所述氧化区内部设有催化剂层、顶部设有臭氧回流装置和尾气吸收装置；