一种难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理装置及工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及废水处理技术领域，尤其设及一种难降解有机废水臭氧非均相催化氧 化处理装置及工艺。
【背景技术】
[0002] 难降解有机废水主要是焦化、化工、石化、印染、医药、农药等生产过程中产生的废 水，废水中污染物呈现浓度高、毒性大、盐份较高难于生物降解的特点。难降解有机物是指 被微生物分解的速度很慢，分解不彻底的有机物，一般微生物对其几乎没有降解效果。
[0003] 化学氧化法是转化废水中污染物的有效方法。废水中呈溶解状态的污染物，通过 化学反应，大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解为0)2 和&0,污染物接近完全矿化。
[0004] 臭氧氧化法属于化学氧化法。臭氧具有极强的氧化能力，它在水中的氧化还原电 位为2. 07eV，局于氧、氯、过氧化氨及局铺酸盐等常用的氧化剂。臭氧能氧化废水中的杂质， 如酪、氯、苯系物、多环芳姪、杂环状化合物及链式不饱和化合物等难降解有机污染物，降低 废水的C0D，其脱色、除臭、杀菌、净化效果好，反应时间短，工艺简单、安全可靠、不产生二次 污染。
[0005] 目前臭氧氧化技术广泛应用于难降解有机废水的深度处理，如CN 104003504公 开了一种难降解有机废水臭氧催化氧化处理装置及工艺。所述装置包括催化氧化塔、其底 部入口连接的臭氧发生器及其顶部出口连接的尾气处理再利用单元；所述尾气处理再利用 单元的出口连接臭氧发生器的入口；所述尾气处理再利用单元包括依次连接的二氧化碳吸 收塔、干燥单元及氧气储罐。CN 200810029723. 9公开了一种基于臭氧氧化和曝气生物滤池 的废水处理装置。该装置包括臭氧发生单元、气水混合单元和下流式曝气生物滤池W及非 均相臭氧催化氧化单元，非均相臭氧催化氧化单元由下到上包括气水混合层、承托布水板、 非均相催化氧化填料层、钢丝网和出水堪；废水喷射口位于气水混合层中，出水堪与下流式 曝气生物滤池上端的气水混合区连通；非均相催化氧化填料层由负载了铺金属系列的陶粒 堆积形成，高度为3~8M。但是废水中含有的悬浮杂质会影响臭氧催化氧化处理效果，废水 在进入臭氧催化氧化单元前需要进行预处理，否则整个废水处理单元抗冲击能力和稳定性 较差。
[0006] 多介质过滤器是利用过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的 粒状或非粒材料，从而有效地除去悬浮杂质使水澄清，主要用于水处理除浊，软化水，纯水 的前级预处理等，如专利CN 101723550B公开了一种焦化废水回用处理单元，包括膜生物 反应池、膜生物反应器、膜生物反应器出水累、多介质过滤器、活性炭过滤器、保安过滤器、 反渗透高压累、反渗透装置、反渗透产水池、反渗透产水输送累、过滤器反洗水池、过滤器反 洗累、反渗透清洗水池、反渗透清洗累、反渗透浓水池、反渗透浓水输送累W及管道混合器。 膜生物反应池内设置膜生物反应器，再连接多介质过滤器，多介质过滤器出口连接活性炭 过滤器，活性炭过滤器连接保安过滤器，保安过滤器入口连接反渗透装置。但是所述装置较 复杂，操作较麻烦，并且操作过程中单元较难稳定。
[0007] 废水中的难降解的有机污染物经臭氧催化氧化后，转化为可降解的有机物，该部 分污染物往往超标，需要进一步处理，如果继续使用臭氧将其矿化为C〇2和H 2〇,臭氧的投加 量大，处理成本高，经济性差。曝气生物滤池炬A巧工艺主要应用于低浓度的废水深度处 理，集生物降解、固液分离于一体，附着在填料上的微生物通过吸收、降解、氧化、合成等作 用，去除可生物降解和利用的溶解性物质，废水中的悬浮物也被填料截留。
[000引针对臭氧催化氧化处理难降解有机废水的研究，大多关注加快臭氧氧化反应的速 度，提高臭氧的利用率。对于提高臭氧催化氧化单元的处理效果、抗冲击能力、稳定性及经 济性的工艺还需要进一步研究。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于提供一种难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理装置及工 艺，该装置结构简单，能够在有效去除难降解有机污染物的同时，提高臭氧催化氧化单元的 抗冲击能力、稳定性和经济性，保证单元处理出水的水质。
[0010] 为达此目的，本发明采用W下技术方案：
[0011] 一方面，本发明提供了第一种难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理装置，包 括臭氧非均相催化氧化单元，所述臭氧非均相催化氧化单元前连接有多介质过滤单元。
[0012] 另一方面，本发明提供了第二种难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理装置， 所述难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理装置包括臭氧非均相催化氧化单元和其前 后分别连接的多介质过滤单元和曝气生物滤池单元。
[0013] 本发明所述多介质过滤单元用于去除废水中的悬浮杂质，保证后续臭氧非均相催 化氧化单元的进行；所述臭氧非均相催化氧化单元用于降解废水中的难降解有机污染物； 所述曝气生物滤池用于降解臭氧非均相催化氧化单元出水中的可降解污染物，保证单元出 水的水质。
[0014] 所述难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理装置还包括反冲洗单元，所述反冲 洗单元分别与所述多介质过滤单元、所述臭氧非均相催化氧化单元和所述曝气生物滤池单 元相连接；所述反冲洗单元包括反冲洗池、曝气装置和累。所述反冲洗池用于向所述多介质 过滤单元、臭氧非均相催化氧化单元和曝气生物滤池单元提供反冲洗用水，所述曝气装置， 用于向所述多介质过滤单元、臭氧非均相催化氧化单元和曝气生物滤池单元提供反冲洗空 气，W实现气水联合反冲洗，所述累用于将所述反冲洗池中的水送入所述多介质过滤单元、 臭氧非均相催化氧化单元和曝气生物滤池单元。
[0015] 所述多介质过滤单元包括多介质过滤器和连接于所述多介质过滤器底部的过滤 出水池，所述多介质过滤器中放置有滤料层。所述多介质过滤器主体材质为碳钢，滤料层由 石英砂、无烟煤或铺砂中的一种或至少两种堆积形成。所述多介质过滤器底部设有废水出 口，所述废水出口连接过滤出水池。所述过滤出水池用于容纳多介质过滤器出水和反冲洗 用水，多介质过滤器出水经输送累加压送至臭氧非均相催化氧化单元，反冲洗用水经输送 累加压与多介质过滤器废水出口连接，与反冲洗空气混合，反冲洗排水经废水入口排出，W 实现气水联合反冲洗。所述多介质过滤单元对所述臭氧非均相催化氧化单元具有保安作 用，所述多介质过滤单元的设计使得所述臭氧非均相催化氧化单元抗冲击能力和稳定性提 局。
[0016] 所述曝气生物滤池单元为曝气生物滤池炬AF)。所述曝气生物滤池按功能划分为 碳氧化BAF、硝化BAF、碳氧化/硝化BAF、反硝化BAF等，按布水系统划分为升流式和降流 式，按布水系统可采用滤板滤头的配水方式或穿孔布水管的配水方式。本发明所述曝气生 物滤池采用滤板滤头配水的升流式布水系统。所述曝气生物滤池顶部设置滤板滤头，池中 设置有承托层、填料层和曝气器，所述填料层位于所述承托层之上，所述曝气器位于所述填 料层中。所述填料层由陶粒、火山岩或无烟煤中的一种或至少两种堆积形成。所述填料层 上附着有微生物。所述曝气生物滤池底部连接臭氧非均相催化氧化单元、反冲洗池和曝气 器。
[0017] 废水进入所述曝气生物滤池，经长柄滤头均匀布水进入填料层，设置在填料层中 的曝气器均匀布气，废水通过附着在填料上的微生物的吸收、降解、氧化、合成等作用，水体 中含有的悬浮物被填料层截留，并被填料上附着的生物降解转化，同时，溶解状态的污染物 也被微生物通过吸收、降解、氧化、合成等作用去除。经过所述曝气生物滤池单元的后处理， 所述处理装置能够更有效地去除废水中的剩余污染物，废水处理效果更好。
[001引所述臭氧非均相催化氧化单元包括臭氧发生器、催化氧化塔、催化氧化池、催化氧 化出水池和臭氧尾气破坏器，所述催化氧化塔、催化氧化池和催化氧化出水池依次相连。所 述臭氧发生器连接于所述催化氧化塔和催化氧化池的底部，所述臭氧尾气破坏器连接于所 述催化氧化塔和催化氧化池的顶部。所述臭氧尾气破坏器与所述催化氧化塔和催化氧化池 之间还设置有除雾器。
[0019] 所述催化氧化塔主体采用抗氧化、抗腐蚀材料制成，所述催化氧化塔内部装填有 非均相催化剂部件，所述非均相催化剂部件为常用的臭氧非均相催化剂，本领域的技术 人员可轻易获得，所述催化氧化塔的水力停留时间为10-60min，如15min、20min、25min、 30min、35min、40min、45min、50min或55min等，难降解有机废水在所述催化氧化塔中与臭 氧逆向流接触；所述催化氧化池主