[發明專利]一種藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水方法及裝置

有效

• 申請號: 201710667336.7
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107285524B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 蘇本生;王俊;馬欣欣;王雯;劉廣青
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

1.一種藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水方法，其特征在于，所述藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水方法通過藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水裝置實現；所述藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水裝置，包括：進水系統，污水臭氧預處理系統，臭氧發生系統，催化臭氧氧化系統，出水系統和臭氧破壞裝置；

所述進水系統，位于反應器外，包括污水進水閥門(1)和水質監測裝置(2)，污水進水閥門(1)用于控制進水量，水質監測裝置(2)用于監測污水指標；

所述污水臭氧預處理系統包括布水裝置(4)，上層填料(5)，上層布氣裝置(6)，所述上層布氣裝置(6)位于上層填料(5)正下方，連接臭氧發生系統中的臭氧發生裝置(14)；

所述催化臭氧氧化系統，包括液體再分布器(7)，水質在線監測系統(15)，催化劑床層(8)和下層布氣裝置(9)；

所述臭氧發生系統包括臭氧發生裝置(14)和輸送氣體閥門(13)；

出水系統包括出水濾頭(10)，反沖洗閥門(11)，出水閥門(12)和出水流量計(17)；

所述臭氧破壞系統包括臭氧破壞裝置(3)和臭氧濃度檢測裝置(16)；

所述藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水方法，包括以下步驟：

(1)臭氧預處理：污水均勻分布上層填料中，與臭氧充分接觸氧化去除易降解污染物后得到預處理水；所述上層填料為比表面積大且多孔耐臭氧的材料；

(2)催化臭氧處理：預處理水均勻分布在下層催化劑填料中，臭氧被催化生成羥基自由基去除難降解污染物得到處理水；

(3)脫除臭氧：處理水過濾后進入緩沖區進行臭氧的自然脫出和衰減后排出；

所述(2)催化臭氧處理步驟中，所述下層催化劑填料為以γ-Al₂O₃為載體負載錳鈰復合氧化物的催化劑，通過浸漬法制備，所述錳鈰復合氧化物中錳/鈰摩爾比為1:2，催化反應的有效pH值為7，煅燒終溫為600℃，催化劑填料直徑為3～5mm；

臭氧從下層催化劑填料處均勻布氣，保持下層催化劑填料處污水中的臭氧濃度為50-200mg/L，與催化劑接觸進行催化臭氧反應；臭氧從上層填料處均勻布氣，與來自下層催化劑填料處的臭氧共同進行臭氧預處理，保持上層填料處污水中臭氧濃度為5-20mg/L。

2.根據權利要求1所述的藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水方法，其特征在于，(3)脫除臭氧步驟中還包括臭氧超量時，主動破壞臭氧進行尾氣處理。

3.一種藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水裝置，使用權利要求2所述的藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水方法，其特征在于，包括：進水系統，污水臭氧預處理系統，臭氧發生系統，催化臭氧氧化系統，出水系統和臭氧破壞裝置；

所述進水系統，位于反應器外，包括污水進水閥門(1)和水質監測裝置(2)，污水進水閥門(1)用于控制進水量，水質監測裝置(2)用于監測污水指標；

所述污水臭氧預處理系統包括布水裝置(4)，上層填料(5)，上層布氣裝置(6)，所述上層布氣裝置(6)位于上層填料(5)正下方，連接臭氧發生系統中的臭氧發生裝置(14)；

所述催化臭氧氧化系統，包括液體再分布器(7)，水質在線監測系統(15)，催化劑床層(8)和下層布氣裝置(9)；

所述臭氧發生系統包括臭氧發生裝置(14)和輸送氣體閥門(13)；

出水系統包括出水濾頭(10)，反沖洗閥門(11)，出水閥門(12)和出水流量計(17)；

所述臭氧破壞系統包括臭氧破壞裝置(3)和臭氧濃度檢測裝置(16)。

4.根據權利要求1所述的藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水方法，其特征在于，所述布水裝置(4)的直徑為反應器內徑的三分之二；所述上層布氣裝置(6)的直徑為反應器內徑的二分之一。

5.根據權利要求4所述的藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水裝置，其特征在于，所述藕合式非均相催化臭氧氧化污水處理裝置還包括分別與所述上層布氣裝置(6)和下層布氣裝置(9)通過管路連接的兩個臭氧流量計，用于控制臭氧投加量。

6.根據權利要求5所述的藕合式非均相催化臭氧高效深度處理污水裝置，其特征在于，所述上層填料(5)為比表面積大且多孔耐臭氧的材料。