[发明专利]一种复合臭氧催化氧化深度处理污水的系统及方法

说明书

本发明公开了一种复合氧催化氧化深度处理污水的系统及方法，系统包括：二次混合子系统分别设第一、气水混合物入口，污水入口与污水进水管连接，二次混合子系统的出水口经加压组件、强化均匀布水子系统与接触反应子系统连接，接触反应子系统设有处理水出口；高效溶气子系统的污水进水口与污水进水管连接；臭氧发生子系统的出气口与高效溶气子系统的臭氧进气口连接，高效溶气子系统的混合液出水管与复合臭氧催化子系统的混合液入口连接，复合臭氧催化子系统的混合液出水口与二次混合子系统气水混合物入口连接。该系统能将臭氧产生的·OH自由基高效、均匀分散在污水中，增加·OH自由基与有机物的接触几率，提高臭氧化降解有机物效率，减少臭氧投加量。

技术领域

本发明涉及污水深度处理领域，尤其涉及一种臭氧催化氧化深度处理污水的系统及方法。

背景技术

近年来，随着污水处理出水水质标准的提升，污水处理提标改造的需求，臭氧催化氧化技术被广泛应用于污水的深度处理及回用工艺中。臭氧催化氧化技术能够利用产生的羟基自由基快速矿化有机污染物或提高污水的可生化性能，具有反应速度快、适应范围广、氧化能力强等诸多优势。与其他技术相比，催化臭氧氧化降解有机物速度快、条件温和、不产生二次污染，具有很好的应用前景。

臭氧氧化有两种方式，一种是由O₃分子或单个O原子直接参与反应引起；另一种是由O₂分解产生的·OH引起。O₃的E为2.07eV，是一种极强的氧化剂，能有效去除色、浊、嗅味，去除污水中酚、氰、硫化物、农药、石油类等污染物。·OH的E为2.8eV,仅次于F(2.87eV),是水中存在的最强氧化剂，可以几乎无选择性地和污水中的污染物发生反应，将甘油、乙醇、乙酸等不能氧化分解的一些中间产物彻底矿化为CO₂和H₂O。O₃在催化剂作用下产生·OH,使污染物的降解变得快速而充分，同时该技术不产生二次污染：但单一的O₃直接氧化反应具有选择性，无法彻底降解污水中所有的有机污染物，降解不完全，出水效果不稳定。

在臭氧氧化基础上为提高臭氧溶气效率开发出臭氧催化高级氧化技术，以降低臭氧投加量。目前，臭氧催化氧化可分为单独的均相与非均相催化氧化两种形式。在均相催化体系中，使用的催化剂为过渡态金属离子或H₂O₂等其他分子。此催化过程简单易行，但为防止金属离子沉淀，反应过程需严格控制的pH，运行要求高。非均相体系中，催化剂为金属负载着载体上的金属。但此过程催化运行不稳定，单独使用时催化效率较低，需要消耗大量的臭氧，才能达到处理要求。

因此，如何降低臭氧催化反应系统的运行要求且以较少臭氧投加量保证催化效率是需要解决的问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种复合臭氧催化氧化深度处理污水的系统及方法，能以较少臭氧投加量保证催化效率，且运行要求低，进而解决现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种复合臭氧催化氧化深度处理污水的系统，包括：

臭氧发生子系统、高效溶气子系统、复合臭氧催化子系统、二次混合子系统、加压组件、强化均匀布水子系统和接触反应子系统；其中，

所述二次混合子系统分别设有污水入口和气水混合物入口，所述污水入口与污水进水管连接，该二次混合子系统的出水口依次经所述加压组件、强化均匀布水子系统与所述接触反应子系统连接，所述接触反应子系统设有处理水出口；

所述高效溶气子系统的污水进水口与所述污水进水管连接；