[發明專利]一種臭氧-高級氧化處理廢水的方法及處理系統

在審

• 申請號: 202210740978.6
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN115010239A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 高曉旭;韓京龍;王愛杰;安燁辰;劉舒豪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/78;C02F1/32;C02F101/30;C02F103/24
• 代理公司: 深圳市添源創鑫知識產權代理有限公司 44855
• 代理人: 姜書新

一種臭氧?高級氧化處理廢水的方法及處理系統，在原有臭氧工藝的基礎上，通過加入雙氧水或紫外燈強化處理過程并降低廢水急性毒性。臭氧高級氧化段，通過臭氧和雙氧水、紫外燈耦合，減少臭氧投加量，不引入可能增加副產物的氧化劑(例如：氯氣等)，實現綠色催化，其中臭氧/紫外/雙氧水技術的COD去除率高達65％，實現了反應器運行的高效性，同時也實現了有機物的深度去除。本發明所述廢水的物化技術及方法，避免投加較高的臭氧濃度，以及避免引入一些其他離子(Cl^?)，降低廢水急性毒性，實現廢水的深度凈化，有機物的同步去除，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉工業廢水處理領域，尤其涉及一種臭氧-高級氧化處理廢水的方法及處理系統。

背景技術

隨著中國經濟的快速發展和對環境保護的日益重視，中國正在采用化工園區模式發展化工產業，目前已建成數千個工業園區。工業園區以其能源循環利用效率高、集中管理方便、治污成本低等特點，極大地促進了我國經濟和產業的發展。但作為工業生產中心，化工園區也是污染源相對集中的區域。通常，工業廢水具有四個基本特征，即產量大、鹽度高、生物降解性差、急性毒性大。因此，處理技術的改進和污染物的去除一直是工業廢水研究的熱點。

目前，廢水主要采用物理化學法和生物化學法處理。物理和化學方法包括混凝、沉淀和吸附。混凝技術通常作為一種預處理技術來去除廢水中顆粒；膠體；硫化物；鉻和有機物。生化方法包括水解酸化、活性污泥法和接觸氧化法。在生化過程中，可以去除大部分有機物和氨氮。但是出水仍難以達到排放標準。因此，需要對二級出水進行進一步處理。高級氧化法(臭氧法、芬頓法等)由于其對難降解有機物的高效降解能力，常被用于處理二級出水。臭氧在處理廢水的過程中，因氧化能力不如羥基自由基高，無法礦化一部分有機物，導致出水仍存在一部分無法降解的有機物。芬頓法在處理廢水的過程中，產生大量的鐵泥，而鐵泥作為危廢，存在處理處置難，成本高等問題。臭氧-高級氧化技術因其產生的副產物較少，有效降低廢水中的急性毒性，產生無選擇性，氧化能力強的羥基自由基，是一種綠色催化技術，已經被應用于降解二級出水。

有鑒于此，本發明的主要目的之一在于提出一種臭氧-高級氧化處理廢水的方法及處理系統，以期至少部分地解決上述技術問題中的至少之一。

發明內容

為了實現上述目的，作為本發明的一個方面，提供了一種臭氧-高級氧化處理廢水的方法及處理系統，包括如下步驟：

(1)針對臭氧/雙氧水技術，將臭氧通入到廢水中進行一段時間的氧化反應；

(2)在反應過程的前期先加入一次雙氧水，雙氧水的加入位置應盡量保證在所處理廢水體積/高度的中間位置；

(3)利用臭氧和雙氧水的協同作用，先對一部分有機物進行降解或礦化，在反應過程的中期再加入一次雙氧水，分兩次加入雙氧水可以有效提高有機物的降解效率，保證兩次加入的雙氧水之和和臭氧投加量摩爾比比值(1-2)∶1；

(4)針對臭氧/紫外反應，將臭氧通入到廢水中先進行一段時間的氧化反應，反應中期進行紫外催化反應，利用紫外燈的直接光解作用和紫外催化臭氧產生高活性的自由基(羥基自由基)，從而礦化或降解廢水中的有機物；

(5)針對臭氧/紫外/雙氧水反應，將臭氧通入到廢水中先進行一段時間的氧化反應，在反應過程的前期加入一次雙氧水，在反應過程的中期再加入一次雙氧水(分兩次加入的雙氧水之和和臭氧投加量的摩爾比比值(1-2)∶1)，加入第二次雙氧水之后過1-2min進行紫外催化反應，利用臭氧和雙氧水反應；紫外催化臭氧反應；紫外直接光解反應；紫外催化雙氧水反應，從而實現廢水的深度凈化，以及有機物的同步去除。

綜上，相對臭氧/雙氧水和臭氧/紫外技術，臭氧/紫外/雙氧水技術具有氧化能力強，降解效率最高的特性。

具體地，本發明通過以下技術方案來實現：

一種臭氧-高級氧化處理廢水的方法，包括如下步驟：