[发明专利]臭氧催化氧化-水力空化协同降解焦化尾水污染物的装置和方法

说明书

本发明公开了一种臭氧催化氧化‑水力空化高效协同降解焦化尾水污染物的装置和方法，该装置包括氧气源臭氧发生器、两个臭氧催化空化流化床反应器、反硝化厌氧滤池；氧气源臭氧发生器分别连接两个臭氧催化空化流化床反应器，臭氧催化空化流化床反应器内设有水力空化曝气机和催化剂布置桶；两个臭氧催化空化流化床反应器结构相同，内部放置了不同种类的催化剂；反硝化厌氧滤池内中部堆积氧化铝质陶粒填料，陶粒上附着生长有厌氧反硝化菌，反硝化厌氧滤池底部设有布水器，混合器与碳源储槽相通。本发明水力空化与臭氧微气泡技术联用，可同时降低水中有机污染物和总氮浓度，反应速度快、节约空间；通过选择不同类型催化剂进行组合，适用于同时去除多种不同类型有机污染物。

技术领域

本发明涉及一种臭氧催化氧化-水力空化高效协同降解焦化尾水污染物的装置和方法，属于焦化废水处理技术领域。

背景技术

为节能降耗，减低碳排放，目前我国焦化行业生产普遍由湿熄焦工艺向干熄焦工艺转变，并且行业要求焦化废水要实现“零排放”，由此在废水产生量很大的情况下，对焦化废水尾水的污染物治理指标则要求更高。现有处理焦化废水普遍采用的方法为生化法加化学氧化法，终端混沉池出水的COD在150mg/L以下，而根据《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）规定的水污染物特别排放，直接排放限值为40mg/L，间接排放限值为80mg/L，污染物排放指标要求有较大提高，故采用新方法或新工艺对焦化废水尾水进行有效处理显得尤为迫切。

发明内容

本发明旨在提供一种臭氧催化氧化-水力空化高效协同降解焦化尾水污染物的装置和方法，对焦化废水生化处理后的混沉池出水，采用选定的催化剂进行两级臭氧催化氧化，再加水力空化协同降解工艺，可以高效地降解焦化尾水污染物，达到《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）规定的水污染物排放限值，可以循环利用，达到“零排放”。

本发明臭氧催化氧化-水力空化协同降解焦化尾水污染物，首先是通过选择不同类型催化剂进行组合，能有效降低焦化废水尾水中极难降解的含氮有机物及氧化中间产物，适用于同时去除多种不同类型有机污染物。臭氧催化氧化有机物比较复杂，依不同的催化剂氧化效果就不一样；其次是利用水力空化流化床反应器与臭氧催化氧化进行协同处理。其创新原理是：（1）利用水力空化的剩余能量，在空化螺旋桨带动的旋涡水流作用下，水流沿箭头方向螺旋上升，在最上部沿垂直通道下落至负压区；（2）将催化剂布置桶上同时设置若干臭氧通气孔，增加了臭氧与催化剂的接触面积，有效的利用了水力空化效应。实践表明，通过本发明的双效作用，所排放的终端焦化废水完全达到了GB16171-2012规定的水污染物排放标准。

本发明提供了一种臭氧催化氧化-水力空化高效协同降解焦化尾水污染物的装置，包括氧气源臭氧发生器、两个臭氧催化空化流化床反应器、反硝化厌氧滤池；

氧气源臭氧发生器分别连接两个臭氧催化空化流化床反应器，为催化空化反应提供臭氧；

臭氧催化空化流化床反应器内设有水力空化曝气机和催化剂布置桶，催化剂布置桶位于水力空化曝气机的上方。

臭氧催化空化流化床反应器通过第二进水泵连接第二臭氧催化空化流化床反应器，两个臭氧催化空化流化床反应器结构相同，内部放置了不同种类的催化剂；

第二臭氧催化空化流化床反应器通过第三进水泵、混合器与反硝化厌氧滤池连接；

反硝化厌氧滤池内中部堆积氧化铝质陶粒填料，陶粒上附着生长有厌氧反硝化菌，反硝化厌氧滤池底部设有布水器，混合器与碳源储槽相通。