[發(fā)明專利]一種紫外/臭氧耦合催化劑的高級(jí)氧化系統(tǒng)及污水處理工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011033810.9
• 申請(qǐng)日: 2020-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN112159011A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚偉強(qiáng);朱彤;楊世鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08;C02F101/30
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李箏

1.一種紫外/臭氧耦合催化的高級(jí)氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述高級(jí)氧化系統(tǒng)包括臭氧發(fā)生系統(tǒng)及氧化系統(tǒng)；

所述臭氧發(fā)生系統(tǒng)包括至少一個(gè)臭氧發(fā)生器，用于為氧化系統(tǒng)提供臭氧；

所述氧化系統(tǒng)至少包括反應(yīng)器及臭氧布?xì)庋b置；所述臭氧布?xì)庋b置用于將臭氧發(fā)生系統(tǒng)制備的臭氧送入反應(yīng)器并與待處理污水混合；所述反應(yīng)器中具有紫外光源、催化劑及容納污水的反應(yīng)空間。

2.如權(quán)利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高級(jí)氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧發(fā)生系統(tǒng)包括氧氣瓶及干燥器；所述氧氣瓶中存儲(chǔ)的氧氣經(jīng)干燥器干燥后進(jìn)入臭氧發(fā)生器用于制備臭氧；

或，所述臭氧發(fā)生器為包括但不限于高壓放電式、紫外線照射式和/或電解式臭氧發(fā)生器；

或，所述臭氧發(fā)生系統(tǒng)還包括檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置包括但不限于氣體流量計(jì)和/或臭氧濃度檢測(cè)儀；

優(yōu)選的，所述臭氧發(fā)生系統(tǒng)為氧氣瓶、干燥器、臭氧發(fā)生器、氣體流量計(jì)及臭氧濃度檢測(cè)儀依次設(shè)置；所述氧氣瓶中的氧氣經(jīng)干燥器干燥后進(jìn)入臭氧發(fā)生器生成臭氧，所述臭氧經(jīng)氣體流量計(jì)及臭氧濃度檢測(cè)儀后進(jìn)入氧化系統(tǒng)。

3.如權(quán)利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高級(jí)氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧布?xì)庋b置為包括但不限于文丘里混合布?xì)庋b置、微孔曝氣裝置或射流曝氣裝置中的一種；優(yōu)選的，所述臭氧布?xì)庋b置為文丘里混合布?xì)庋b置，基于污水進(jìn)入反應(yīng)器主體時(shí)造成的負(fù)壓，所述文丘里混合布?xì)庋b置用于將臭氧送入反應(yīng)器中。

4.如權(quán)利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高級(jí)氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)器為包括但不限于筒狀、箱式或罐狀；

優(yōu)選的，所述反應(yīng)器為兩端封閉的筒狀；

或，所述反應(yīng)器殼體為不銹鋼、防腐碳鋼或其硬質(zhì)材料；所述反應(yīng)器內(nèi)部具有紫外燈管、石英套管及催化床，所述石英套管套設(shè)于紫外燈管外部，所述催化床套設(shè)于石英套管外部，所述催化床與石英套管圍成容納污水的反應(yīng)空間；

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述反應(yīng)器為封閉的筒狀結(jié)構(gòu)，所述紫外燈管設(shè)置于筒狀殼體的中心軸線上，所述石英套管套設(shè)在紫外燈管的外側(cè)，所述催化床同樣為管狀套設(shè)于石英套管的外部，所述石英套管、催化床的中點(diǎn)軸線與紫外燈管重合。

5.如權(quán)利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高級(jí)氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化系統(tǒng)還包括儲(chǔ)水箱及泵，所述儲(chǔ)水箱用于存儲(chǔ)預(yù)處理后的污水，所述污水通過泵進(jìn)入反應(yīng)器中；

優(yōu)選的，所述泵為蠕動(dòng)泵。

6.如權(quán)利要求1所述紫外/臭氧耦合催化的高級(jí)氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述氧化系統(tǒng)還包括氣液分離器及尾氣處理裝置；所述氣液分離器、尾氣處理裝置依次位于反應(yīng)的下游；

優(yōu)選的，所述氣液分離器為包括但不限于分離罐、分離艙、分離器中的一種；所述分離器，高徑比不小于3:1，廢水在分離器中的停留時(shí)間不低于30min；

優(yōu)選的，所述尾氣處理裝置為臭氧破壞器。

7.一種污水處理工藝，其特征在于，所述處理工藝通過權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述紫外/臭氧耦合催化的高級(jí)氧化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。

8.如權(quán)利要求7所述污水處理工藝，其特征在于，所述儲(chǔ)水罐中的污水為預(yù)處理后的污水，所述預(yù)處理方式包括通過過濾或者沉淀去除大粒徑顆粒物和懸浮物，預(yù)處理后的廢水SS含量不高于20mg/L。

9.如權(quán)利要求7所述污水處理工藝，其特征在于，所述紫外燈的工作波長(zhǎng)為240～260nm；

優(yōu)選的，所述紫外燈的輸出功率為40W，工作波長(zhǎng)為254nm；

或，所述催化床為催化劑載體表面負(fù)載催化劑，所述催化劑載體為泡沫鎳，所述催化劑為二氧化鈦或改性二氧化鈦；優(yōu)選的，所述改性二氧化鈦為碳量子點(diǎn)復(fù)合納米二氧化鈦。

10.權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述紫外/臭氧耦合催化的高級(jí)氧化系統(tǒng)在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用；

優(yōu)選的，所述污水處理包括用于對(duì)水中有機(jī)污染物的處理，包括用于廢水生化處理前的處理和/或作為廢水生化處理后的深度處理。