[發(fā)明專利]多相催化臭氧氧化-納濾組合裝置及其凈水消毒的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310603496.7
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN103588327A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬寧;劉操;李其軍;孟慶義;王培京
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市水科學(xué)技術(shù)研究院
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/44
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 劉茵

1.一種多相催化臭氧氧化-納濾組合裝置，其特征在于：其包括多項催化臭氧氧化系統(tǒng)和納濾膜分離系統(tǒng)；

該多項催化臭氧氧化系統(tǒng)包括催化臭氧反應(yīng)器(1)、碳素活性填料(2)、臭氧發(fā)生器(3)、氣體流量控制閥(4)、氣體流量計(5)、射流器(6)、儲水池(7)、恒溫控制水箱(8)、循環(huán)水泵(9)、液體流量計(101)和液體流量控制閥(111)；

該納濾膜分離系統(tǒng)包括離心泵(12)、壓力表(131和132)、納濾膜組件(14)、液體流量計(102)和液體流量控制閥(112和113)；

該催化臭氧反應(yīng)器(1)的入口通過管道與待處理進水連接，通過射流器(6)將臭氧發(fā)生器(3)產(chǎn)生的臭氧注入催化臭氧反應(yīng)器(1)中；該催化臭氧反應(yīng)器內(nèi)采用碳素活性填料(2)為催化臭氧氧化的固相催化劑；該催化臭氧反應(yīng)器(1)頂部通過回流管與儲水池(7)循環(huán)回流口連接、底部通過出水管與儲水池(7)進水口連接；

該臭氧發(fā)生器(3)的出氣口通過管道與射流器(6)連接，該管道上設(shè)有氣體流量控制閥(4)和氣體流量計(5)；

該儲水池(7)頂部設(shè)有進水口與催化臭氧反應(yīng)器(1)連接，底部不僅設(shè)有循環(huán)回流口與循環(huán)水泵(9)連接，而且設(shè)有出水口與離心泵(12)連接，儲水池(7)側(cè)壁設(shè)有恒溫循環(huán)口與恒溫控制水箱(8)連接；

循環(huán)水泵(9)的出水口通過管道與催化臭氧反應(yīng)器(1)連接，該管道上設(shè)有液體流量計(101)和液體流量控制閥(111)。

該納濾膜組件(14)進水口與離心泵(12)出水口通過管道連接，該管道上設(shè)置壓力表(131)和液體流量計(102)；納濾膜組件的濃縮回流液出水口與儲水池(7)通過管道連接，該管道上設(shè)置壓力表(132)和液體流量控制閥(113)；納濾膜組件上設(shè)置出水口用于將凈化后的水排出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相催化臭氧氧化-納濾組合裝置，其特征在于：所述的碳素活性填料為顆粒活性炭、粉末活性炭、活性炭纖維或其混合材料裝填而成，碳素活性填料平均孔徑為1-10000nm，其比表面積為800-3000m²/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相催化臭氧氧化-納濾組合裝置，其特征在于：所述納濾膜切割分子量(MWCO)范圍為100-4000Da，納濾膜組件由單支或多支商品化納濾膜組合裝配而成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多相催化臭氧氧化-納濾組合裝置，其特征在于：所述離心泵(12)的出水口與調(diào)節(jié)池(7)的入水口通過管道相連接，該管道上設(shè)置旁路液體流量控制閥(112)控制納濾膜組件(14)的流量和進水壓力。

5.應(yīng)用權(quán)利要求1-4中任一項所述的多相催化臭氧氧化-納濾組合裝置凈水消毒的方法，其特征在于：原水首先經(jīng)過催化臭氧反應(yīng)器(1)進行催化臭氧氧化反應(yīng)，然后進入儲水池(7)；再通過離心泵(12)進入納濾膜組件(14)，最后膜分離出水。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：原水經(jīng)過催化臭氧反應(yīng)器(1)進入儲水池(7)為重力自流過程或0.05-0.5MPa壓力驅(qū)動過程；儲水池(7)中經(jīng)催化臭氧氧化反應(yīng)后的原水進入納濾膜組件(14)為0.2-1.5MPa壓力驅(qū)動過程。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

A.原水經(jīng)進水管重力自流或低壓提升進入催化臭氧反應(yīng)器(1)，在催化臭氧反應(yīng)器(1)中經(jīng)碳素活性填料(2)吸附和過濾后進入儲水池(7)中，碳素活性填料的填充量為50-5000g/m²·h；

B.同時開啟臭氧發(fā)生器(3)和循環(huán)水泵(10)，一邊對催化臭氧反應(yīng)器(1)中的原水進行臭氧曝氣，一邊對儲水池(7)中經(jīng)碳素活性填料吸附和過濾后的原水進行循環(huán)回流，催化臭氧反應(yīng)器(1)中水的臭氧應(yīng)用濃度為0.04-8.00mg/L，水力停留時間為0.01-5h；

C.開啟離心泵(12)，經(jīng)步驟B處理后的污水通過離心泵(12)布水，并以0.2-1.5MPa的壓力進入納濾膜組件(14)內(nèi)，以錯流過濾的方式運行，最終納濾膜出水排放入河或市政回用。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一項所述的方法，其特征在于：所述方法用于處理化學(xué)需氧量(COD)不高于250mg/L的微污染地表水和污水深度凈化。