[发明专利]一种利用臭氧微纳气泡进行污水处理的方法

说明书

本发明提供一种利用臭氧微纳气泡进行污水处理的方法，将臭氧化空气通入污水，在污水中形成臭氧微纳气泡对污水进行臭氧氧化处理；所述臭氧化空气浓度为70～190mg O₃/L，所述臭氧投加量为2～15mg/L，所述污水的水力停留时间为0.5～2h，所述臭氧氧化表观停留时间为0.2～1.5h。本发明将臭氧制成臭氧微纳气泡，提高了臭氧在污水中的溶解效率，激励产生大量具有强氧化能力的羟基自由基等活性物种；通过科学控制臭氧氧化条件，使羟基自由基等活性物质能够更有效地与污水中还原性物质、微生物接触，有效提高了臭氧利用率和降低臭氧消耗率，能够高效地降低污水COD、BOD、氨氮，对污水进行深度消毒杀菌。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种利用臭氧微纳气泡进行污水处理的方法。

背景技术

医院污水主要指医院或其他医疗机构的门诊、手术室、病房、化验室和洗衣房等排出的诊疗污水和生活污水等，其污水来源和成分相对复杂。医院污水通常含有传染性疾病、病原体、化学污染物、有机溶剂、酸和碱等有毒有害物质。根据国家对医院污水处理的法规文件，需遵循减量化、就地处理、全过程控制的原则对医院污水进行有效处理，否则任其排放进行城市地下水道或环境水体会造成严重的水体和土壤的污染，甚至引发各种不可控的疾病发生。目前，医院污水的处理工艺主要有加强处理效果的一级处理、初级处理和简易生化处理。以上三种处理工艺中，都需要在最后阶段进行污水的消毒处理，其目的是杀灭医院污水中的各种致病微生物包括大肠杆菌群等。

医院污水消毒常用的工艺有氯消毒(如氯气、次氯酸钠和二氧化氯)、辐射消毒(紫外线、γ射线)和氧化剂消毒(臭氧、过氧乙酸等)。氯和次氯酸钠消毒工艺简单、技术成熟，但过程中会产生具致癌、致畸的有机氯化物。二氧化氯消毒的杀菌效果好，氧化作用强，但是二氧化氯在空气和水中达到一定浓度会发生爆炸，且消毒过程中会产生余氯对地表水造成污染。辐射消毒虽然费用较低、运行简单，但无后续杀菌作用，可能会导致病原微生物死而复生。

臭氧消毒杀菌和灭病毒效果均很好，对污水的性质如pH值也不敏感，是非常理想的医院污水消毒处理的方法。但是该方法实际应用中存在电能消耗大、运行成本高的问题，而高效利用已产生的臭氧是解决臭氧使用成本高、能耗大的有效途径之一。将臭氧制作成微纳气泡，通过臭氧和微纳气泡的共同作用，可大幅提高臭氧的氧化分解能力。现有技术CN207566972U公开一种微纳米臭氧组合高级催化氧化污水处理系统的方法，将臭氧制成微纳米气泡，增强臭氧在污水中的反应能力，提高了臭氧使用效率且降低了能耗。但是该方法在使用中还需引入臭氧催化氧化装置，用于将臭氧微纳气泡催化成氧化性更强的物质。CN104787924A公开一种利用臭氧催化氧化进行已内酰胺污水深度处理的方法，在臭氧使用过程中也需要臭氧催化氧化池和金属离子负载型催化剂。显然，臭氧催化氧化装置和催化剂的使用会进一步增加处理的成本和费用。进一步通过微纳气泡法提高臭氧的氧化能力，避免使用臭氧催化氧化装置和催化剂是继续降低臭氧使用成本和能耗的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用臭氧微纳气泡进行污水处理的方法，能够有效提高臭氧使用效率，在不需要进行催化氧化情况下有效净化污水。

臭氧使用效率一方面与臭氧在污水中的溶解效率有关，另一方面受臭氧与污水的接触时间影响。发明人通过大量试验发现，将臭氧与微纳气泡进行结合可显著提高臭氧的溶解效率，且通过科学调控臭氧氧化条件，可以进一步提高臭氧利用率，节省催化氧化程序。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种利用臭氧微纳气泡进行污水处理的方法，包括如下步骤：

将臭氧化空气通入污水，在污水中形成臭氧微纳气泡对污水进行臭氧氧化处理；所述臭氧化空气浓度为70～190mg O₃/L，所述臭氧投加量(每L污水中臭氧的投加量)为2～40mg/L，所述污水的水力停留时间为0.2～2h，所述臭氧氧化表观停留时间为0.2～1.5h。