[發(fā)明專利]一種用于難降解污水處理的光催化回流增效氧化系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210318627.6
• 申請(qǐng)日: 2022-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN114620801B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡曉涌;張會(huì)敏;鐘靜;何義;吳守君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京安力斯環(huán)境科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/32
• 分類號(hào): C02F1/32;C02F1/78;C02F1/72;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 北京紐樂康知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11210
• 代理人: 王珂

1.一種用于難降解污水處理的光催化回流增效氧化系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的臭氧預(yù)氧化區(qū)、高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)、高級(jí)氧化深度反應(yīng)區(qū)，還包括臭氧子系統(tǒng)、雙氧水子系統(tǒng)及UV回流增效子系統(tǒng)，其中，

所述臭氧子系統(tǒng)，包括進(jìn)氣單元、臭氧發(fā)生器、臭氧投加模塊及尾氣破壞裝置，氧氣源經(jīng)減壓裝置減壓穩(wěn)壓后進(jìn)入臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧通過臭氧流量分配模塊經(jīng)臭氧投加管路進(jìn)入臭氧預(yù)氧化區(qū)、高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)和高級(jí)氧化深度反應(yīng)區(qū)；該三個(gè)反應(yīng)區(qū)內(nèi)剩余尾氣在引風(fēng)機(jī)作用下，通過臭氧尾氣分解破壞裝置，并經(jīng)加熱和催化作用分解為氧氣再通過排氣風(fēng)扇排放到大氣中；

所述雙氧水子系統(tǒng)，包括H₂O₂存儲(chǔ)和H₂O₂投加；H₂O₂由儲(chǔ)罐進(jìn)行存儲(chǔ)并通過計(jì)量泵及截止閥進(jìn)入H₂O₂流量分配模塊，經(jīng)流量分配模塊出來的H₂O₂經(jīng)H₂O₂投加管路采用分點(diǎn)投加的方式分別投加至臭氧預(yù)氧化區(qū)、高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)和高級(jí)氧化深度反應(yīng)區(qū)；

所述UV回流增效子系統(tǒng)，由回流提升泵、閥門、管道式紫外線反應(yīng)器組成，所述管道式紫外線反應(yīng)器包括紫外線反應(yīng)器、紫外線強(qiáng)度監(jiān)測模塊、系統(tǒng)控制中心、鎮(zhèn)流器柜、自動(dòng)清洗模塊及清洗驅(qū)動(dòng)模塊，用于完成所有正常光催化、運(yùn)行、監(jiān)測及控制功能，其中紫外線燈管可根據(jù)水量、水質(zhì)情況選擇低壓或中壓紫外燈管；所述UV回流增效子系統(tǒng)采用管道式紫外線反應(yīng)器，通過管道法蘭式的連接方式，反應(yīng)器內(nèi)部做拋光處理，內(nèi)設(shè)導(dǎo)流結(jié)構(gòu)，水流與氧化劑垂直于UV回流增效子系統(tǒng)，確保水質(zhì)有足夠的照射強(qiáng)度；所述高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)的氧化反應(yīng)機(jī)理是，采用UV/H₂O₂/O₃工藝，在UV激發(fā)下，H₂O₂及O₃產(chǎn)生的羥基自由基進(jìn)一步對(duì)來水進(jìn)行處理，同時(shí)通過一級(jí)UV回流增效反應(yīng)區(qū)，在高強(qiáng)度UV光激發(fā)下，H₂O₂及O₃通過多種途徑產(chǎn)生羥基自由基，將未在臭氧預(yù)氧化區(qū)降解的有機(jī)物進(jìn)行斷鏈、開環(huán)反應(yīng)，最終將其降解為二氧化碳、水和無害物質(zhì)；所述高級(jí)氧化深度反應(yīng)區(qū)的氧化反應(yīng)機(jī)理是，采用UV/H₂O₂/O₃工藝，通過出水末端泵提升出水經(jīng)二級(jí)UV回流增效反應(yīng)區(qū)，回流入高級(jí)氧化深度反應(yīng)區(qū)，羥基自由基產(chǎn)生機(jī)理和所述高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)相同，所述高級(jí)氧化深度反應(yīng)區(qū)主要用于去除部分極難降解的有機(jī)污染物；所述UV回流增效子系統(tǒng)垂直安裝于所述高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)及所述高級(jí)氧化深度反應(yīng)區(qū)之外，安裝于反應(yīng)區(qū)的池頂或側(cè)方區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于難降解污水處理的光催化回流增效氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧預(yù)氧化區(qū)的氧化反應(yīng)機(jī)理是，采用O₃/H₂O₂工藝，通過控制O₃、H₂O₂的投加量及投加比例，產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化性的羥基自由基，來將經(jīng)生化處理后的污水中部分難降解大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)或者直接礦化，去除部分COD且對(duì)污水進(jìn)行脫色處理；其中一級(jí)、二級(jí)回流增效反應(yīng)區(qū)可根據(jù)水質(zhì)、水量的具體情況確定使用一級(jí)或二級(jí)回流增效反應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于難降解污水處理的光催化回流增效氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述高級(jí)氧化深度反應(yīng)區(qū)中難降解的有機(jī)物包括氯仿、三氯甲烷、三氯乙烷、尿素及草酸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于難降解污水處理的光催化回流增效氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述UV回流增效子系統(tǒng)中，出水渠內(nèi)污水通過所述回流提升泵提升至中壓管道式紫外線反應(yīng)器內(nèi)，設(shè)計(jì)回流量為30-100%回流，回流至所述高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)內(nèi)，進(jìn)入高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)內(nèi)的污水產(chǎn)生的小分子物質(zhì)將在高級(jí)氧化反應(yīng)區(qū)及高級(jí)氧化深度反應(yīng)區(qū)進(jìn)一步被氧化；其中，配置實(shí)現(xiàn)紫外劑量為400-1200 mJ/cm²。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于難降解污水處理的光催化回流增效氧化系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧子系統(tǒng)根據(jù)不同水質(zhì)水量要求，采用曝氣盤、氣液混合泵或射流器的方式投加氧化劑O₃，所述雙氧水子系統(tǒng)采用管式噴射的原理，通過高精度計(jì)量泵高壓投加，投加壓力設(shè)計(jì)為50-100bar，再通過管道微孔噴射與水進(jìn)行混合的方式投加氧化劑H₂O₂。