[发明专利]一种臭氧催化氧化塔及应用其处理煤气化废水的方法

权利要求书

1.一种处理煤气化废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

将煤气化废水的pH值调至4～10，之后进行混凝沉淀处理，将经混凝沉淀处理获得的上清液的pH值调至7～9后，将其输送至臭氧催化氧化塔内进行臭氧催化氧化处理，并向臭氧催化氧化塔内投加氧化剂；同时进行内循环；上清液在臭氧催化氧化塔内的停留时间为10～60分钟；臭氧催化氧化塔中的催化剂为Poten-SOT型臭氧氧化催化剂；臭氧和氧化剂在所述氧化塔内的上清液中的投加量分别为50～350mg/L和50～300mg/L；

所述臭氧催化氧化塔包括氧化塔本体、臭氧发生器、循环泵和尾气破坏装置；

所述氧化塔本体包括第一微孔曝气盘、第二微孔曝气盘、催化剂层、进水口、出水口、至少一个氧化剂加药口、排气口、循环进水口和循环出水口；

第一微孔曝气盘位于氧化塔本体底部；第二微孔曝气盘位于第一微孔曝气盘上方；催化剂层位于第二微孔曝气盘上方；第一微孔曝气盘和第二微孔曝气盘分别通过管路与臭氧发生器相连通；

在第一微孔曝气盘和第二微孔曝气盘之间的氧化塔本体侧壁上由下至上依次设置有进水口和循环进水口；在催化剂层上方的塔体侧壁上由下至上依次设置有循环出水口和出水口；在进水口和循环出水口之间的氧化塔本体侧壁上设置有4个氧化剂加药口，并且氧化剂加药口在氧化塔本体侧壁上竖直分布；在氧化塔本体顶部设置有排气口，排气口通过管路与尾气破坏装置相连通；循环泵的进水端通过管路与循环出水口相连通，循环泵的出水端通过管路与循环进水口相连通；

所述第二微孔曝气盘位于第一微孔曝气盘到出水口高度的1/2处；

所述Poten-SOT型臭氧氧化催化剂由以下步骤制得：

将臭氧氧化催化剂载体进行预处理；所述预处理为先将臭氧氧化催化剂载体进行至少一次水洗，再将其浸泡在酸溶液中1～48h，然后洗涤至中性，最后干燥处理；

将预处理后的臭氧氧化催化剂载体进行至少一次浸渍处理，所述浸渍处理为将预处理后的臭氧氧化催化剂载体浸泡在浸渍溶液中，20～100℃浸泡6～48h，之后干燥处理；所述浸渍溶液为含有锰、镍、铁、铈、钴和铜中至少3种金属元素的硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐或氯化物的混合溶液；所述至少3种金属元素在浸渍溶液中的浓度分别为0.01～1.00mol/L；

将浸渍后的臭氧氧化催化剂载体进行焙烧处理；

所述臭氧氧化催化剂载体选自颗粒状多孔陶瓷、颗粒状活性氧化铝、颗粒状分子筛、煤基柱状活性炭、颗粒状果壳活性炭或颗粒状多硅斜发沸石，并且其粒径为3～6mm，比表面积≥250m²/g，抗压强度＞100N，堆积密度＞0.17g/mL。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将煤气化废水的pH值调至6～9。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸渍溶液为锰、镍、铁、铈、钴和铜中6种金属元素的硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐或氯化物的混合溶液，其中，锰、镍、铁、铈、钴和铜元素的物质的量之比为(1～50):(1～50):(1～50):(1～50):(1～30):(1～30)，并且锰、镍、铁、铈、钴和铜元素在浸渍溶液中的浓度分别为0.01～0.50mol/L。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预处理为先将臭氧氧化催化剂载体进行至少一次水洗，再将其浸泡在0.01～1.00mol/L的硝酸溶液中10～30小时，然后洗涤至中性，最后干燥处理。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，将水洗后的臭氧氧化催化剂载体浸泡在0.05～0.15mol/L的硝酸溶液中10～24小时。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混凝沉淀处理为先向混凝沉淀池中加入无机混凝剂，以100～300转/分的转速搅拌0.5～3.0分钟，再向混凝沉淀池中加入有机絮凝剂，以100～300转/分的转速搅拌0.5～3.0分钟，之后调节转速至30～100转/分，搅拌10～30分钟，最后静止沉淀。