[发明专利]一种高效传质臭氧催化氧化‑流化床污水处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体地，涉及一种高效传质臭氧催化氧化-流化床污水处理系统，更具体地，涉及污水处理装置以及污水处理方法。

背景技术

随着人口规模的不断扩大和社会经济的持续发展，城市生活污水以及工业污水的排放量也随之增长，污水处理负荷持续加重，这对污水处理水平的要求也越来越高。污水经常规生化处理后，往往残留有难降解污染物，如果直接排入天然水体，容易造成有机物富集，会对环境与生物造成危害，因此需要对此类污水进行深度处理。臭氧催化氧化法利用臭氧分解产生的羟基自由基(·OH)来氧化分解有机物，具有氧化能力强、选择性弱、不产生二次污染等优势，是一种有效的污水深度处理技术。

然而，目前的污水处理系统以及污水处理方法仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

发明人发现，目前的臭氧催化氧化反应器普遍存在催化氧化效率较低、成本较高等问题。发明人经过深入研究发现，这主要是由臭氧、污水和催化剂(即气液固三相)的接触不够充分造成的。例如，传统的臭氧填充床反应器，催化剂为静态放置，臭氧、污水和催化剂的接触方式比较单一，一般气/液相只通过同向流或者异向流的方式与催化剂接触反应，臭氧、污水和催化剂之间接触不够充分，从而限制了臭氧与污水中有机物的传质过程，导致催化氧化效能整体偏低，难以进一步降低污水的COD值，并且造成臭氧利用率低，污水处理成本较高的问题。

有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种污水处理系统。根据本发明的实施例，所述污水处理系统包括：壳体；陶瓷膜组件，所述陶瓷膜组件垂直设置在所述壳体中，所述陶瓷膜组件包括一个或多个陶瓷膜，所述陶瓷膜组件与所述壳体的侧壁、顶面以及底面之间，均预留有互相连通的水流通道；进水口，所述进水口设置在所述壳体的上部，并被配置为可通过所述陶瓷膜组件与所述壳体的侧壁之间的所述水流通道，将污水供给至所述陶瓷膜组件中；出水口，所述出水口设置在所述壳体的上部，且与所述进水口相对设置；以及曝气孔，所述曝气孔设置在所述壳体的底部。由此，污水可在所述陶瓷膜组件以及水流通道之间环流流动，从而加强了传质，提高了该污水处理系统内的传质速率，使出水更加优质稳定，并且降低了污水处理成本。

根据本发明的实施例，所述曝气孔设置在所述壳体中，与所述陶瓷膜组件相对应的区域中。由此，在曝气产生的气升力作用下，污水可从所述陶瓷膜组件的底部上升至陶瓷膜组件的顶部，有助于污水在陶瓷膜组件和水流通道之间形成环流，进一步加强了传质，提高了该污水处理系统内的传质速率，使出水更加优质稳定。

根据本发明的实施例，所述陶瓷膜组件进一步包括膜组件壳体，所述膜组件壳体具有4个侧壁，所述4个侧壁与所述壳体的侧壁之间，均预留有水流通道。由此，所述膜组件壳体可以进一步支撑和固定所述陶瓷膜，并且污水可在所述陶瓷膜壳体与所述水流通道之间四面环流流动，进一步加强了传质，提高了该污水处理系统内的传质速率。

根据本发明的实施例，所述陶瓷膜组件进一步包括：设置在多个所述陶瓷膜之间的隔板。由此，所述隔板可在陶瓷膜之间限定出多个流道，进一步加强了传质，提高了该污水处理系统内的传质速率，使出水更加优质稳定。

根据本发明的实施例，所述污水处理系统进一步包括：臭氧产生装置，所述臭氧产生装置与所述曝气孔相连。由此，所述臭氧产生装置可向所述壳体中提供臭氧，促进污水中有机物的臭氧氧化分解，使出水更加优质。

根据本发明的实施例，所述污水处理系统进一步包括：催化剂入口，所述催化剂入口设置在所述壳体上。由此，可通过所述催化剂入口向所述壳体内提供催化剂，促进污水中有机物的臭氧催化氧化分解，使出水更加优质。

根据本发明的实施例，所述污水处理系统进一步包括：双氧水入口，所述双氧水入口设置在所述壳体上。由此，可通过所述双氧水入口向所述壳体内提供双氧水，对污水中的有机物进行臭氧和双氧水的联合氧化，进一步提高了污水中有机物的氧化分解效率，提升了出水水质。

根据本发明的实施例，所述污水处理系统进一步包括：紫外光照装置，所述紫外光照装置适于向所述陶瓷膜组件照射紫外光。由此，所述紫外光可以促进臭氧产生羟基自由基，进一步提高污水中有机物的臭氧氧化分解效率，提升了出水水质。