[發(fā)明專利]一種臭氧/雙氧水高級氧化難降解工業(yè)廢水的裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811630503.1
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109851025A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石云峰;馬丹燕
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市金龍峰環(huán)保設(shè)備工程股份有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/78;C02F101/30
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

本發(fā)明公開了一種臭氧/雙氧水高級氧化難降解工業(yè)廢水的裝置及方法。這種臭氧/雙氧水高級氧化難降解工業(yè)廢水的裝置，包括進水管道、出水管道、雙氧水投加裝置、管道混合器、臭氧發(fā)生器、反應(yīng)裝置、尾氣處理裝置、第一射流器和第二射流器。同時也公開了一種使用該裝置處理難降解工業(yè)廢水的方法。本發(fā)明公開的處理裝置將臭氧和雙氧水高級氧化相結(jié)合，可以有效提高臭氧的利用率，減小臭氧投加量，降低處理成本的同時強化深度處理效果，具有高效清潔的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種臭氧/雙氧水高級氧化難降解工業(yè)廢水的裝置及方法。

背景技術(shù)

近年來，常用于難降解有機物廢水的深度處理技術(shù)應(yīng)用較為廣泛的工藝包括改良芬頓工藝、臭氧+BAF、臭氧+活性炭、臭氧/雙氧水高級氧化等等。

芬頓及類芬頓工藝：芬頓試劑能有效氧化去除傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)無法去除的難降解有機物，其實質(zhì)是H₂O₂在Fe²⁺的催化作用下生成具有高反應(yīng)活性的·OH，·OH的氧化性不具有選擇性，所以可與大多數(shù)有機物作用使其降解。芬頓工藝中，原水首先進入pH調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)為酸性，之后進入催化反應(yīng)池，在酸性環(huán)境中，F(xiàn)e²⁺催化H₂O₂產(chǎn)生羥基自由基，進而氧化分解有機物，此外Fe³⁺的存在也會產(chǎn)生絮凝作用加速污染物的去除，進入中和池，進行pH回調(diào)，再經(jīng)過沉淀池進行固液分離之后排放，芬頓工藝易產(chǎn)生大量污泥，這些污泥還需經(jīng)過濃縮壓濾等處理外排。因此，對于芬頓工藝而言，保證酸性環(huán)境，控制優(yōu)化H₂O₂和Fe²⁺的投加比例是技術(shù)高效應(yīng)用成功與否的關(guān)鍵。同時，芬頓工藝存在占地面積大、造價高、污泥產(chǎn)量大及運行費用高及管理維護量較大等缺陷，制約了芬頓工藝在難降解有機廢水深度處理領(lǐng)域的發(fā)展。

臭氧+BAF工藝：臭氧+曝氣生物濾池組合工藝將臭氧氧化及曝氣生物濾池的的優(yōu)點結(jié)合起來，可以充分發(fā)揮各處理的長處，使COD的去除達到最佳效果。利用臭氧預(yù)氧化去除色度、濁度和部分COD，提高廢水的可生化性，而后進入曝氣生物濾池，并利用微生物的新陳代謝作用，達到對COD及色度的深度處理，具有較高的處理效果。然而，這種工藝占地較大、運行費用高以及造價昂貴，且出水效果難以穩(wěn)定控制在50mg/L以下，較難推廣。

臭氧+活性炭工藝：臭氧生物活性炭工藝是在生物活性炭工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的廢水深度處理工藝，先臭氧化后活性炭吸附。并利用活性炭表面生長微生物的生物降解作用。完成對水中有機污染物的有效去除，它集臭氧氧化、殺菌消毒、活性炭物理吸附和微生物生物氧化作用為一體，充分發(fā)揮各自特長，互相促進，取得了去除有機污染物的多重效應(yīng)，從而達到水質(zhì)深度凈化的目的。盡管臭氧-生物活性炭濾池深度處理技術(shù)對于控制廢水深度處理和發(fā)揮了較好的作用，但也存在局限性，主要表現(xiàn)在：臭氧可以有效降解含有不飽和鍵或者部分芳香類有機污染物，而對于部分的穩(wěn)定性有機污染物如農(nóng)藥、鹵代有機物和硝基化合物等難以氧化降解；臭氧可以將大分子有機物氧化成小分子有機物。而有研究表明，活性炭吸附對分子質(zhì)量為500～3000Da的有機有較好的去除效果，而對大分子和小分子的有機物去除效果較差。臭氧氧化后有機物的分子質(zhì)量變小，將不利于活性炭的吸附。另外，對于濃度較高的廢水深度處理系統(tǒng)，活性炭的穿透時間較短，需不斷再生及補充，運營難度及成本相對較高。

目前臭氧氧化工藝多存在臭氧處理效率低，投加量大，運行成本較高的問題，且由于臭氧的氧化電位相對較低，對污染物的去除存在較高的選擇性，對多種難降解有機物難以去除；而對于臭氧催化氧化，雖然通過催化劑的作用可以有效提高臭氧利用率，但由于催化劑存在易中毒及活性成分流失等問題，催化劑更換周期短，同樣存在后期運行成本較高等問題。

高級氧化技術(shù)是近年來新興起的水處理技術(shù)，由于該技術(shù)處理過程中可產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基(·OH)，其強氧化性可以較易將大分子的難降解的染料分子降解和礦化。但是，在當前應(yīng)用的工藝中，普遍存在臭氧分子的氧化利用率不高、運營成本偏高、存在氧化壁壘、對部分的難降解有機物難以徹底降解等問題。