[发明专利]一种多段式废水高级氧化处理装备及工艺

说明书

本发明公开了一种多段式废水高级氧化处理装备及工艺，属于环境保护的废水处理领域。装备包括依次连接的液液混合单元、预热单元、气液混合单元、并联式光催化反应器组和氧化塔；所述液液混合单元用于将待处理废水与双氧水混合；所述预热单元用于预热待处理废水与双氧水混合溶液；所述气液混合单元用于将常温的臭氧与经预热的待处理废水与双氧水混合溶液混合形成气液混合物；所述并联式光催化反应器组中设置若干光催化反应器。该装备根据自由基反应的特点，合理设计并联式光催化反应器组及氧化塔，提高臭氧及双氧水的利用率，降低废水的处理成本。

技术领域

本发明属于环境保护的废水处理领域，具体而言，涉及一种多段式废水高级氧化处理装备及工艺。

背景技术

化工废水的COD处理根据废水组成和COD浓度的不同可以采用多种不同方法，如湿式氧化、臭氧氧化、双氧水氧化、芬顿氧化、曝气等。对于低COD浓度的废水，臭氧氧化、双氧水氧化凭借其处理效果好、设备投资成本低、操作简单、处理过程安全性高等原因被越来越广泛的推广应用。

但臭氧氧化及双氧水氧化均存在一些问题，如：

1、单种处理技术处理时效果不佳，两种组合使用时能达到更好的处理效果；

2、目前的处理工艺中，臭氧及双氧水利用效率不高，导致运行成本高，且产生的尾气需进一步处理后方能达标排放。

在进一步的研究中，引入紫外照射的方法与臭氧、双氧水的高级氧化相结合，如中国专利申请公开号为CN110117115A的现有技术公开了一种工业废盐资源化的处理设备，包括依次相连接的预处理单元、树脂吸附单元、高级氧化单元、深度处理阳极氧化单元以及离子膜烧碱生产工艺单元，预处理单元包括依次相连接的废盐溶解装置、调节pH值装置以及机械除杂装置；其中高级氧化单元包括可同时实现臭氧、紫外照射、双氧水三者组合进行高级氧化的一体化装置，并且采用臭氧、紫外照射、双氧水三者组合同时进行高级氧化的方式来降解高盐废水中有机物的步骤。但在该现有技术中采用同时实现臭氧、紫外照射、双氧水三者组合进行高级氧化的一体化装置进行反应时，将全部反应在同一条件下进行可能存在以下几个问题：

(1)臭氧在反应器内停留时间短，臭氧利用率低(工业处理条件下一般臭氧利用率不高于60％)，出水中臭氧浓度高，还需额外消耗能量分解出水中的臭氧以保证废水的达标排放，从而大大增加了废水的处理成本；

(2)双氧水与废水及臭氧混合不均匀，削弱了双氧水协同臭氧产生自由基的能力，降低了双氧水的利用效率；

(3)一体式反应器中废水光催化反应阶段的效率难以提高。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有光催化臭氧及双氧水氧化的一体式反应器中废水光催化反应阶段的臭氧利用率难以提高的问题，本发明提供一种多段式废水高级氧化处理装备及工艺，结合自由基反应的特点，合理设计并联式光催化反应器及氧化塔，使系统的光催化时间处于臭氧快速产生自由基的理想范围，提高臭氧及双氧水的利用率，降低废水的处理成本；

进一步地，通过分步混合，即废水与双氧水先混合均匀，然后升至目标温度后再与臭氧混合，使系统温度处于臭氧快速产生自由基的范围，进一步提高臭氧利用率；

进一步地，通过设置单独的混合单元进行液液混合或气液混合，解决双氧水与废水及臭氧混合不均匀的问题。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种多段式废水高级氧化处理装备，包括依次连接的液液混合单元、预热单元、气液混合单元、并联式光催化反应器组和氧化塔；

所述液液混合单元用于将待处理废水与双氧水混合；

所述预热单元用于预热待处理废水与双氧水混合溶液；