[发明专利]一种基于雾化高级氧化处理废水装置和方法

说明书

本公开涉及废水处理技术领域，具体提供一种基于雾化高级氧化处理废水装置和方法。所述装置从上到下依次包括雾化单元和臭氧处理单元，雾化单元将废水雾化成小液滴；所述臭氧处理单元包括蜂窝状臭氧投加口(6)，所述蜂窝状臭氧投加口(6)一端连接臭氧发生器(8)，雾化后的小液滴全部进入蜂窝状臭氧投加口(6)中反应；所述臭氧处理单元还包括冷凝管(7)，所述冷凝管(7)沿着蜂窝状臭氧投加口(6)均匀分布；所述蜂窝状臭氧投加口(6)下方有废水出水口(9)。解决现有技术中臭氧与过氧化氢联用过程中需要持续投加过氧化氢，运输安全，成本较高；且过氧化氢与臭氧在废水处理过程中难以控制用量的问题。

技术领域

本公开涉及废水处理技术领域，具体提供一种基于雾化高级氧化处理废水装置和方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

随着我国经济发展水平和城镇化水平的不断提高，人民生活质量逐步改善，污水排放量逐年增大的同时污水中污染物的组成成分也在逐渐变化，其中尤其值得注意的是难降解的有机污染物的含量越来越高，这些有机污染物主要包括多环芳烃、内分泌干扰素、药品及个人卫生护理品以及消毒副产物等，这些物质大多具有致癌性，并且难以被常规的水处理工艺去除，从而随着污水处理厂出水中进入到天然水体中。这些有机污染物在天然水体中往往具有超长的半衰期，对水环境生物具有极大的危害，同时具有进入饮用水源的可能性，对人体健康造成威胁。

臭氧作为一种常规的氧化剂，在水处理领域已有广泛的应用，相较于单独使用臭氧进行水处理，其与过氧化氢联用的技术能够显著改善水处理效果。过氧化氢分解产生的HO₂^-可以引发链反应使得反应体系中生成的HO·的稳态浓度大幅提升，该技术的优点是可以利用臭氧及HO·的协同作用对水中污染物质进行降解，将难生物降解的有机污染物氧化分解为小分子有机物以减小后续生物处理的压力，或者将有机污染物彻底氧化分解为CO₂和H₂O等无机分子，大幅降低污染水体的COD，减小水体的毒性，削弱有毒有害物质对水环境和生物体的危害。

但发明人发现，在常规的臭氧和过氧化氢联用的技术中，通常需要持续不断的投加一定含量的过氧化氢，这对运输安全、成本控制以及操作管理都提出了极高的要求。另外，在常规的过氧化氢和臭氧联用的技术中对于臭氧和过氧化氢投加量的控制要求非常严格，当过氧化氢的投加量过低时，其与臭氧的协同作用较弱，若过氧化氢的投加量过高时，又会生成氧化能力较弱的HO₂·，从而影响水处理效果。

发明内容

针对现有技术中臭氧与过氧化氢联用过程中需要持续投加过氧化氢，运输安全，成本较高；且过氧化氢与臭氧在废水处理过程中难以控制用量的问题。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种基于雾化高级氧化处理废水的装置，从上到下依次包括雾化单元和臭氧处理单元，雾化单元将废水雾化成小液滴；本发明提出一种利用超声波、压缩或网式等方式将水体雾化至小于10微米粒径的分散液滴，分散液滴与低温接触板表面接触时，由于分散液滴冷凝过程中局部放热，促使水-空气界面在微观电场作用产生过氧化氢，可达到无需加入其他化学药剂即可在本体系中产生过氧化氢；此外，本技术采用特制的蜂窝投加器实现臭氧的多点投加，使臭氧与过氧化氢的充分接触，通过控制臭氧的投加量实现臭氧和过氧化氢的最佳投加比以获得最佳的水处理效果。具体地，本发明是通过如下所述的技术方案实现的：

在本发明的第一方面，本发明提供了一种利用雾化手段与多点投加臭氧的方式处理水中有机污染物的方法，将污染水体利用超声波、压缩或网式等手段，将受污染水体雾化为小于10微米粒径的分散液滴，将分散液滴均匀分布于低温板表面，即能利用水-空气界面的微观电场作用产生过氧化氢。

在本发明的第二方面，本发明提供了一种利用雾化手段与臭氧协同作用处理水中有机污染物的方法，利用过氧化氢分解产生HO2-引发链反应使得反应体系中生成的HO·的稳态浓度大幅提升，从而提高有机污染物的降解速率，实现高效稳定的水处理效果。