[发明专利]一种紫外/臭氧耦合催化剂的高级氧化系统及污水处理工艺

权利要求书

1.一种紫外/臭氧耦合催化的高级氧化系统，其特征在于，所述高级氧化系统包括臭氧发生系统及氧化系统；

所述臭氧发生系统包括至少一个臭氧发生器，用于为氧化系统提供臭氧；

所述氧化系统至少包括反应器及臭氧布气装置；所述臭氧布气装置用于将臭氧发生系统制备的臭氧送入反应器并与待处理污水混合；所述反应器中具有紫外光源、催化剂及容纳污水的反应空间。

2.如权利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高级氧化系统，其特征在于，所述臭氧发生系统包括氧气瓶及干燥器；所述氧气瓶中存储的氧气经干燥器干燥后进入臭氧发生器用于制备臭氧；

或，所述臭氧发生器为包括但不限于高压放电式、紫外线照射式和/或电解式臭氧发生器；

或，所述臭氧发生系统还包括检测装置，所述检测装置包括但不限于气体流量计和/或臭氧浓度检测仪；

优选的，所述臭氧发生系统为氧气瓶、干燥器、臭氧发生器、气体流量计及臭氧浓度检测仪依次设置；所述氧气瓶中的氧气经干燥器干燥后进入臭氧发生器生成臭氧，所述臭氧经气体流量计及臭氧浓度检测仪后进入氧化系统。

3.如权利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高级氧化系统，其特征在于，所述臭氧布气装置为包括但不限于文丘里混合布气装置、微孔曝气装置或射流曝气装置中的一种；优选的，所述臭氧布气装置为文丘里混合布气装置，基于污水进入反应器主体时造成的负压，所述文丘里混合布气装置用于将臭氧送入反应器中。

4.如权利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高级氧化系统，其特征在于，所述反应器为包括但不限于筒状、箱式或罐状；

优选的，所述反应器为两端封闭的筒状；

或，所述反应器壳体为不锈钢、防腐碳钢或其硬质材料；所述反应器内部具有紫外灯管、石英套管及催化床，所述石英套管套设于紫外灯管外部，所述催化床套设于石英套管外部，所述催化床与石英套管围成容纳污水的反应空间；

进一步优选的，所述反应器为封闭的筒状结构，所述紫外灯管设置于筒状壳体的中心轴线上，所述石英套管套设在紫外灯管的外侧，所述催化床同样为管状套设于石英套管的外部，所述石英套管、催化床的中点轴线与紫外灯管重合。

5.如权利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高级氧化系统，其特征在于，所述氧化系统还包括储水箱及泵，所述储水箱用于存储预处理后的污水，所述污水通过泵进入反应器中；

优选的，所述泵为蠕动泵。

6.如权利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高级氧化系统，其特征在于，所述氧化系统还包括气液分离器及尾气处理装置；所述气液分离器、尾气处理装置依次位于反应的下游；

优选的，所述气液分离器为包括但不限于分离罐、分离舱、分离器中的一种；所述分离器，高径比不小于3:1，废水在分离器中的停留时间不低于30min；

优选的，所述尾气处理装置为臭氧破坏器。

7.一种污水处理工艺，其特征在于，所述处理工艺通过权利要求1-6任一项所述紫外/臭氧耦合催化的高级氧化系统实现。

8.如权利要求7所述污水处理工艺，其特征在于，所述储水罐中的污水为预处理后的污水，所述预处理方式包括通过过滤或者沉淀去除大粒径颗粒物和悬浮物，预处理后的废水SS含量不高于20mg/L。

9.如权利要求7所述污水处理工艺，其特征在于，所述紫外灯的工作波长为240～260nm；

优选的，所述紫外灯的输出功率为40W，工作波长为254nm；

或，所述催化床为催化剂载体表面负载催化剂，所述催化剂载体为泡沫镍，所述催化剂为二氧化钛或改性二氧化钛；优选的，所述改性二氧化钛为碳量子点复合纳米二氧化钛。

10.权利要求1-6任一项所述紫外/臭氧耦合催化的高级氧化系统在污水处理领域的应用；

优选的，所述污水处理包括用于对水中有机污染物的处理，包括用于废水生化处理前的处理和/或作为废水生化处理后的深度处理。