[发明专利]一种臭氧-高级氧化处理废水的方法及处理系统

说明书

一种臭氧‑高级氧化处理废水的方法及处理系统，在原有臭氧工艺的基础上，通过加入双氧水或紫外灯强化处理过程并降低废水急性毒性。臭氧高级氧化段，通过臭氧和双氧水、紫外灯耦合，减少臭氧投加量，不引入可能增加副产物的氧化剂(例如：氯气等)，实现绿色催化，其中臭氧/紫外/双氧水技术的COD去除率高达65％，实现了反应器运行的高效性，同时也实现了有机物的深度去除。本发明所述废水的物化技术及方法，避免投加较高的臭氧浓度，以及避免引入一些其他离子(Cl^‑)，降低废水急性毒性，实现废水的深度净化，有机物的同步去除，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉工业废水处理领域，尤其涉及一种臭氧-高级氧化处理废水的方法及处理系统。

背景技术

随着中国经济的快速发展和对环境保护的日益重视，中国正在采用化工园区模式发展化工产业，目前已建成数千个工业园区。工业园区以其能源循环利用效率高、集中管理方便、治污成本低等特点，极大地促进了我国经济和产业的发展。但作为工业生产中心，化工园区也是污染源相对集中的区域。通常，工业废水具有四个基本特征，即产量大、盐度高、生物降解性差、急性毒性大。因此，处理技术的改进和污染物的去除一直是工业废水研究的热点。

目前，废水主要采用物理化学法和生物化学法处理。物理和化学方法包括混凝、沉淀和吸附。混凝技术通常作为一种预处理技术来去除废水中颗粒；胶体；硫化物；铬和有机物。生化方法包括水解酸化、活性污泥法和接触氧化法。在生化过程中，可以去除大部分有机物和氨氮。但是出水仍难以达到排放标准。因此，需要对二级出水进行进一步处理。高级氧化法(臭氧法、芬顿法等)由于其对难降解有机物的高效降解能力，常被用于处理二级出水。臭氧在处理废水的过程中，因氧化能力不如羟基自由基高，无法矿化一部分有机物，导致出水仍存在一部分无法降解的有机物。芬顿法在处理废水的过程中，产生大量的铁泥，而铁泥作为危废，存在处理处置难，成本高等问题。臭氧-高级氧化技术因其产生的副产物较少，有效降低废水中的急性毒性，产生无选择性，氧化能力强的羟基自由基，是一种绿色催化技术，已经被应用于降解二级出水。

有鉴于此，本发明的主要目的之一在于提出一种臭氧-高级氧化处理废水的方法及处理系统，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

发明内容

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种臭氧-高级氧化处理废水的方法及处理系统，包括如下步骤：

(1)针对臭氧/双氧水技术，将臭氧通入到废水中进行一段时间的氧化反应；

(2)在反应过程的前期先加入一次双氧水，双氧水的加入位置应尽量保证在所处理废水体积/高度的中间位置；

(3)利用臭氧和双氧水的协同作用，先对一部分有机物进行降解或矿化，在反应过程的中期再加入一次双氧水，分两次加入双氧水可以有效提高有机物的降解效率，保证两次加入的双氧水之和和臭氧投加量摩尔比比值(1-2)∶1；

(4)针对臭氧/紫外反应，将臭氧通入到废水中先进行一段时间的氧化反应，反应中期进行紫外催化反应，利用紫外灯的直接光解作用和紫外催化臭氧产生高活性的自由基(羟基自由基)，从而矿化或降解废水中的有机物；

(5)针对臭氧/紫外/双氧水反应，将臭氧通入到废水中先进行一段时间的氧化反应，在反应过程的前期加入一次双氧水，在反应过程的中期再加入一次双氧水(分两次加入的双氧水之和和臭氧投加量的摩尔比比值(1-2)∶1)，加入第二次双氧水之后过1-2min进行紫外催化反应，利用臭氧和双氧水反应；紫外催化臭氧反应；紫外直接光解反应；紫外催化双氧水反应，从而实现废水的深度净化，以及有机物的同步去除。

综上，相对臭氧/双氧水和臭氧/紫外技术，臭氧/紫外/双氧水技术具有氧化能力强，降解效率最高的特性。

具体地，本发明通过以下技术方案来实现：

一种臭氧-高级氧化处理废水的方法，包括如下步骤：