公布日：2022.10.18

申請(qǐng)日：2022.07.19

分類號(hào)：C02F9/14(2006.01)I;C02F9/04(2006.01)I;B01D53/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/36(2006.01)N

摘要

本發(fā)明屬于高濃有機(jī)廢水處理領(lǐng)域，涉及一種用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，將高濃廢水經(jīng)廢水前處理、廢水霧化、臭氧氧化和尾氣無(wú)害化處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)利用在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)對(duì)臭氧氧化的處理流程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制。通過(guò)廢水霧化裝置將廢水霧化成小顆粒，其在上升過(guò)程與臭氧在臭氧催化劑層發(fā)生近乎汽與氣的接觸與反應(yīng)，大幅提高臭氧利用率，進(jìn)一步提高臭氧處理效果。通過(guò)在線檢測(cè)與控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)出口臭氧濃度與經(jīng)過(guò)處理后的汽滴COD含量，進(jìn)而控制臭氧發(fā)生器與廢水霧化系統(tǒng)的濃度，實(shí)現(xiàn)在線、實(shí)時(shí)反饋與控制。本發(fā)明從改變廢水與臭氧的接觸方式及在線檢測(cè)與控制，提高臭氧處理廢水的效果，為臭氧在高濃廢水處理上提出新思路。

權(quán)利要求書(shū)

1.一種用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于：將高濃廢水經(jīng)廢水前處理、廢水霧化、臭氧氧化和尾氣無(wú)害化處理后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)利用在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)對(duì)臭氧氧化的處理流程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制；所述的廢水前處理包括調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)、絮凝沉淀、砂濾、活性炭過(guò)濾和超濾。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于，所述的調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)為：對(duì)酸堿性廢水或短期排入的高溫廢水進(jìn)行處理，其中對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的酸堿性廢水進(jìn)行中和處理；或?qū)Χ唐谂湃氲母邷貜U水進(jìn)行緩沖處理，使溫度降溫至室溫；利用在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)對(duì)廢水水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，廢水的水量經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后出水穩(wěn)定，不受進(jìn)水水量變化的影響，流速為3-10m/s，調(diào)節(jié)后的廢水的水質(zhì)為中性。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于：所述的絮凝沉淀中絮凝沉淀的裝置為帶機(jī)械攪拌的反應(yīng)器，反應(yīng)器為2-3個(gè)通過(guò)自溢相連的平流式沉淀水池，水池內(nèi)設(shè)有2-3個(gè)攪拌機(jī)，攪拌機(jī)采用垂直式攪拌；絮凝沉淀的操作方法為：向水中添加絮凝劑，將通過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)處理后的水中的膠體和細(xì)小的懸浮物凝聚成尺寸較大、更加有利于沉積的絮凝體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于：通過(guò)自溢相連的第一個(gè)進(jìn)水槽中的絮凝劑包括1×104-1×107ppm的聚合氯化鋁或聚合氯化鐵；通過(guò)自溢相連的第二個(gè)進(jìn)水槽中的絮凝劑為1×103-1×106ppm的陽(yáng)離子型凝聚劑，包括無(wú)機(jī)鹽類、聚合無(wú)機(jī)鹽或金屬氧化物中的任意一種或多種；通過(guò)自溢相連的第三個(gè)進(jìn)水槽中的絮凝劑為1×102-1×106ppm的水溶性長(zhǎng)鏈化合物，包括聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉或聚乙烯亞胺中的任意一種或多種；利用在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)控制絮凝沉淀單元出口懸浮物低于100mg/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于，所述的砂濾為：通過(guò)砂濾罐攔截絮凝沉淀中未沉淀的懸浮物，其中砂濾罐的直徑為1-3m，利用在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)控制濾速為3-10m/s，砂濾罐內(nèi)填充有四種規(guī)格的石子，從下到上依次為直徑

0.5-1mm規(guī)格的石英砂，直徑1-2mm規(guī)格的石英砂，直徑2-4mm規(guī)格的石英砂，直徑4-8mm規(guī)格的石英砂，整體石英砂填充高度不高于砂濾罐的四分之三。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于，所述的活性炭過(guò)濾為：將經(jīng)過(guò)砂濾過(guò)濾后的廢水經(jīng)活性炭過(guò)濾罐后吸附廢水中的小顆粒，減少小顆粒對(duì)后續(xù)廢水霧化裝置的影響，其中活性炭過(guò)濾罐的直徑為1-3m，利用在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)控制活性炭過(guò)濾罐的濾速為2-6m/s，活性炭過(guò)濾罐的頂部進(jìn)水口設(shè)有布水器，出水口設(shè)有一個(gè)溢流池，活性炭過(guò)濾罐內(nèi)填充有三種規(guī)格的活性炭，從下到上依次為直徑0.5-1mm規(guī)格的活性炭顆粒，直徑1-2mm規(guī)格的活性炭顆粒，直徑2-4mm規(guī)格的活性炭顆粒，活性炭耐磨強(qiáng)度大于95%，整體活性炭填充高度不高于活性炭罐的四分之三。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于，所述的超濾為：將經(jīng)過(guò)砂濾、活性炭過(guò)濾后的廢水中的粉碎的砂濾與活性炭、以及未被攔截的懸浮物通過(guò)超濾系統(tǒng)進(jìn)行有效的截留，其中超濾系統(tǒng)中的中空纖維膜的孔徑為0.005-0.1μm，膜絲內(nèi)徑為0.7-0.9mm，膜絲外徑為1.0-1.3mm，使用溫度為5-45℃，使用pH范圍為2-11，進(jìn)出水壓力差為0.1-0.7MPa，產(chǎn)水與回水比例為1-2，利用在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)控制超濾流速在2-6m/s。

8.根據(jù)權(quán)利要7所述的用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于，所述的廢水霧化為：采用霧化裝置，將廢水霧化成小汽滴，霧化的形式主要包括電加熱型、超聲波型或風(fēng)機(jī)型，利用在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)控制霧化單元進(jìn)水流量在2-6m/s，經(jīng)過(guò)廢水霧化后的小汽滴尺寸為1-5μm。

9.根據(jù)權(quán)利要8所述的用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于，所述的臭氧氧化為：將臭氧與廢水在催化反應(yīng)塔中進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)；其中催化反應(yīng)塔中的催化填料為含有供電子官能團(tuán)的碳基材料，供電子官能團(tuán)包括含氮基團(tuán)，催化反應(yīng)塔進(jìn)口臭氧濃度為100mg/mL。

10.根據(jù)權(quán)利要9所述的用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，其特征在于，所述的尾氣無(wú)害化處理為：將最終未參與反應(yīng)的臭氧、逃逸出的有機(jī)物液滴、氣體通過(guò)活性炭塔進(jìn)行吸收處理，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)。解決了臭氧在高濃有機(jī)廢水中利用低的問(wèn)題，提供了一種新的臭氧與廢水接觸的方式，進(jìn)而提高了臭氧的利用率。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種用于高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)，將高濃廢水經(jīng)廢水前處理、廢水霧化、臭氧氧化和尾氣無(wú)害化處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)利用在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)對(duì)臭氧氧化的處理流程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和控制。

進(jìn)一步，進(jìn)行高濃廢水處理的臭氧氧化技術(shù)的工藝路線包括廢水前處理、廢水霧化、臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧、催化反應(yīng)塔進(jìn)行臭氧氧化、尾氣回用以及尾氣無(wú)害化處理。

進(jìn)一步，臭氧氧化包括利用臭氧發(fā)生器將空氣或氧氣變?yōu)槌粞跻约皩⒊粞跬ㄈ胙b填有臭氧催化填料的催化反應(yīng)塔與廢水進(jìn)行臭氧氧化處理。

進(jìn)一步，所述的廢水前處理包括調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)、絮凝沉淀、砂濾、活性炭過(guò)濾和超濾。

進(jìn)一步，所述的調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)采用對(duì)角線出水調(diào)節(jié)池，其最大的特點(diǎn)是出水槽沿對(duì)角線方向設(shè)置。廢水由左右兩側(cè)流入池內(nèi)以后，經(jīng)過(guò)不同的時(shí)間才流到出水槽，這樣就能達(dá)到自動(dòng)均衡調(diào)節(jié)的目的�？梢栽诔貎�(nèi)設(shè)置若干縱向隔板，以避免廢水在池內(nèi)流動(dòng)時(shí)出現(xiàn)短路現(xiàn)象。也可以設(shè)置沉渣料斗，將廢水中的小顆粒與懸浮物沉淀至渣斗內(nèi)，定期通過(guò)管道排出。

進(jìn)一步，所述的調(diào)節(jié)池主要對(duì)廢水的水量和水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，生產(chǎn)過(guò)程中的酸性廢水和堿性廢水在調(diào)節(jié)池進(jìn)行混合，進(jìn)而達(dá)到中和的目的；短期排入的高溫廢水也可以進(jìn)入調(diào)節(jié)池中，進(jìn)行緩沖，將廢水中的膠體、顆粒懸浮物等小顆粒沉淀到儲(chǔ)泥斗中，減少小顆粒對(duì)后續(xù)廢水霧化裝置的影響。

進(jìn)一步，所述的絮凝沉淀采用平流式沉淀池，入流裝置采用淹沒(méi)式橫向潛孔，潛孔均勻分布在整個(gè)寬度上，在潛孔前設(shè)置起效能作用的擋流板，使廢水均勻分布，擋流板一般高于水面0.15-0.2m，浸沒(méi)在水下深度不小于0.2m，距進(jìn)口位置在0.5-1.0m；為了及時(shí)排除沉于池底的污泥，保證沉淀池的正常工作，需要在底部設(shè)置儲(chǔ)泥斗，儲(chǔ)泥斗管徑一般不低于200mm，池底設(shè)置0.01-0.02的坡度，已沉淀下邊的未落入儲(chǔ)泥斗的污泥通過(guò)刮泥機(jī)的刮板刮到儲(chǔ)泥中。

進(jìn)一步，所述的絮凝沉淀為帶機(jī)械攪拌的反應(yīng)器，反應(yīng)器為2-3個(gè)通過(guò)自溢相連的水池，池內(nèi)設(shè)有2-3個(gè)攪拌機(jī)，攪拌機(jī)采用垂直式攪拌。通過(guò)計(jì)量泵向水池內(nèi)投藥，向所述的通過(guò)自溢相連的第一個(gè)進(jìn)水槽添加1×104-1×107ppm的聚合氯化鋁或者聚合氯化鐵，通過(guò)自溢相連的第二個(gè)進(jìn)水槽添加1×103-1×106ppm的陽(yáng)離子型凝聚劑，主要包括無(wú)機(jī)鹽類、聚合無(wú)機(jī)鹽、金屬氧化物等。通過(guò)自溢相連的第三個(gè)進(jìn)水槽添加1×102-1×106ppm聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉、聚乙烯亞胺等水溶性長(zhǎng)鏈化合物的一種或者幾種。

進(jìn)一步，所述的砂濾中砂濾罐直徑一般不超過(guò)3m，濾速一般為3-10m/s，在砂濾罐頂部進(jìn)水口有布水器以此提高水的分散效果。砂濾罐填充四種規(guī)格的石子，從下到上依次倒入為直徑0.5-1mm規(guī)格的石英砂，直徑1-2mm規(guī)格的石英砂，直徑2-4mm規(guī)格的石英砂，直徑4-8mm規(guī)格的石英砂，整體石英砂填充高度不高于砂濾罐的四分之三。

進(jìn)一步，所述的活性炭過(guò)濾中活性炭罐直徑一般不超過(guò)3m，濾速一般為2-6m/s，在活性炭罐的頂部進(jìn)水口有布水器以此提高水的分散效果。活性炭罐填充三種規(guī)格的活性炭，從下到上依次倒入為直徑0.5-1mm規(guī)格的活性炭顆粒，直徑1-2mm規(guī)格的活性炭顆粒，直徑2-4mm規(guī)格的活性炭顆粒，活性炭耐磨強(qiáng)度大于95%。整體活性炭填充高度不高于活性炭罐的四分之三。在活性炭出口出，配備一個(gè)溢流池，通過(guò)溢流池將把從活性炭罐中帶出來(lái)的少量的活性炭沉淀下來(lái)，以此減少活性炭對(duì)后續(xù)超濾設(shè)備的影響。

進(jìn)一步，通過(guò)砂濾能夠攔截在絮凝沉淀中未沉淀的懸浮物。經(jīng)過(guò)砂濾過(guò)濾后廢水進(jìn)入活性炭過(guò)濾罐中，活性過(guò)濾罐能夠有效吸附廢水中的小顆粒，減少小顆粒對(duì)后續(xù)廢水霧化裝置的影響。

進(jìn)一步，所述的超濾系統(tǒng)中的中空纖維膜，超濾膜微孔孔徑在0.005-0.1μm之間，膜絲內(nèi)徑0.7-0.9mm，膜絲外徑1.0-1.3mm，使用溫度5-45℃，使用pH范圍在2-11，進(jìn)出水壓力差一般為0.1-0.7Mpa�？刂飘a(chǎn)水與回水比例在1-2，注意觀察超濾系統(tǒng)膜前膜后壓力差，控制壓力差在0.2Mpa以內(nèi)當(dāng)進(jìn)水壓力超過(guò)正常使用壓力時(shí)，需要停機(jī)進(jìn)行反洗與清洗。

進(jìn)一步，通過(guò)超濾，能夠?qū)�廢水經(jīng)過(guò)砂濾、活性炭過(guò)濾后水中的粉碎的砂濾與活性炭、以及未被攔截的懸浮物有效的截留。

進(jìn)一步，所述的廢水霧化裝置，是利用超聲波的原理，電路超聲波振蕩，傳輸?shù)綁弘娞沾烧褡颖砻�，壓電陶瓷振子�?huì)產(chǎn)生軸向機(jī)械共振變化，這種機(jī)械共振變化再傳輸?shù)脚c其廢水，使廢水表面產(chǎn)生隆起，并在隆起的周圍發(fā)生空化作用，由這種空化作用產(chǎn)生的沖擊波將以振子的振動(dòng)頻率不斷反復(fù)，使廢水表面產(chǎn)生有限振幅的表面張力波；這種張力波的波頭飛散，將水霧化為1-5μm的超微粒子，通過(guò)風(fēng)動(dòng)裝置，向上擴(kuò)散在裝有臭氧催化劑填料層與臭氧反應(yīng)。

進(jìn)一步，所述的廢水霧化裝置是將廢水霧化成小汽滴，霧化的形式主要包括電加熱型、超聲波型、風(fēng)機(jī)型，根據(jù)處理的廢水選取不同的霧化方式。電加熱型是直接把廢水加熱至蒸汽，該霧化方式保養(yǎng)較為簡(jiǎn)單，但是耗電量較大。超聲波型是利用高頻震蕩，將水打散成直徑細(xì)小的顆粒，并以每秒200萬(wàn)以上的頻率將水分子霧化為1-5μm的小液滴。風(fēng)機(jī)型是利用將廢水強(qiáng)制循環(huán)至空氣中，該方式工作原理簡(jiǎn)單便于維護(hù)，但是能耗較高。

進(jìn)一步，所述的臭氧發(fā)生器是利用無(wú)聲放電法制備，在兩電極間施加高壓交流電壓（5000-30000V），形成放電電場(chǎng)（放電間隙2-3mm）；因介電體的阻礙，高壓放電形成的電流很小，只是在介電體表面的凸點(diǎn)發(fā)生局部放電，形成脈沖電子流，不能形成電弧，稱之為無(wú)聲放電。在臭氧發(fā)生器中純氧氣通過(guò)放電間隙時(shí)，一部分氧氣分子與脈沖電子流碰撞，在高速電子流轟擊下，氧氣變成臭氧。

進(jìn)一步，所述的臭氧催化填料，為含有供電子官能團(tuán)（特別是含氮基團(tuán)）的碳基材料，能夠促進(jìn)臭氧產(chǎn)生更多的羥基自由基。在水處理中，應(yīng)用到各種金屬基催化劑（如MnO2，CuO，ZnO等）在多相催化臭氧方面表現(xiàn)出良好的性能，由于在水中受水質(zhì)的影響，不可避免的金屬浸出，造成催化劑失活，金屬的流失增加了新的污染物；碳基材料催化臭氧作為一種具有高級(jí)氧化法優(yōu)勢(shì)的水處理方法而備受關(guān)注，具有無(wú)金屬骨架的碳基材料在加速臭氧向羥基自由基的轉(zhuǎn)化方面表現(xiàn)出良好的性能；通過(guò)對(duì)活性炭進(jìn)行堿性改性，經(jīng)過(guò)氫氧化鈉改性處理的活性炭，表面羧基含量減少，內(nèi)酯基含量變化不明顯，但酚羥基含量則有明顯提高，活性炭表面堿性官能團(tuán)含量提高了，比表面積可增大；可在臭氧與廢水中催化產(chǎn)生更多的羥基自由基，提高臭氧的處理效果。

進(jìn)一步，所述的含有供電子官能團(tuán)（特別是含氮集基團(tuán)）的碳基材料的制備方法為：取微孔發(fā)達(dá)、吸附容量高、表面具有多種活性基團(tuán)且灰分低的椰殼活性炭作為活性炭的基礎(chǔ)，通過(guò)配置不同濃度的氫氧化鈉溶液作為改性劑，取一定量的活性炭投加到不同濃度的氫氧化鈉溶液中，在一定溫度下浸泡一定時(shí)間后，清洗烘干備用，即得含有供電子官能團(tuán)（特別是含氮基團(tuán)）的碳基材料。

進(jìn)一步，所述的含有供電子官能團(tuán)（特別是含氮集基團(tuán)）的碳基材料的制備方法為：取50kg水洗干燥后的活性炭樣品置于攪拌槽中，加入配制好4mol/L的NaOH溶液，在水浴條件下50℃下勻速攪拌，浸漬時(shí)間2h，烘干備用，即得含有供電子官能團(tuán)（特別是含氮基團(tuán)）的碳基材料。

進(jìn)一步，所述的臭氧催化塔體頂部設(shè)置有出氣口，頂部側(cè)壁設(shè)置有進(jìn)液口，底部側(cè)壁設(shè)置有進(jìn)氣口和出液口，所述塔體的內(nèi)部設(shè)置有液體分布器和臭氧催化劑填料層，所述液體分布器與進(jìn)液口連通，并設(shè)置在填料層的上方，所述填料層上表面固定有壓板，催化反應(yīng)塔進(jìn)口臭氧濃度為100mg/mL。

進(jìn)一步，所述的尾氣回用與尾氣無(wú)害化處理，尾氣回用是將未參與反應(yīng)的臭氧回用至反應(yīng)體系中逐級(jí)利用臭氧，進(jìn)而提高臭氧的利用率。尾氣無(wú)害化處理是將最終未參與反應(yīng)的臭氧、逃逸出的有機(jī)物液滴、氣體通過(guò)活性炭塔進(jìn)行吸收處理，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理。

進(jìn)一步，所述的在線自檢測(cè)與控制系統(tǒng)，在廢水前處理、廢水霧化、催化反應(yīng)塔1、催化反應(yīng)塔2、催化反應(yīng)塔3、尾氣無(wú)害化處理前后裝有氣體或液體流量計(jì)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)進(jìn)出口流量。控制系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)池流速為3-10m/s，通過(guò)檢測(cè)調(diào)節(jié)值內(nèi)的溫度和pH值，保證調(diào)節(jié)池的溫度接近室溫，通過(guò)其他廢水中或者投加酸堿后控制廢水的水質(zhì)為中性。在進(jìn)入絮凝沉淀前后裝有懸浮物顆粒測(cè)定儀器，控制系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)進(jìn)水懸浮物濃度控制加藥系統(tǒng)投加絮凝劑，保證絮凝沉淀單元出口懸浮物低于100mg/L�？刂葡到y(tǒng)可以根據(jù)后續(xù)出水水質(zhì)控制砂率濾速在3-10m/s，控制活性炭過(guò)濾濾速在2-6m/s，控制超濾流速在2-6m/s�？刂葡到y(tǒng)能根據(jù)催化塔出口COD濃度控制霧化單元進(jìn)水流量在2-6m/s，控制霧化單元將廢水霧化為1-5μm的超微粒子。在催化反應(yīng)塔1、催化反應(yīng)塔2、催化反應(yīng)塔3前后均裝有臭氧濃度檢測(cè)儀，可以實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)臭氧濃度。在催化反應(yīng)塔1、催化反應(yīng)塔2、催化反應(yīng)塔3、尾氣無(wú)害化處理前后均裝有在線COD檢測(cè)儀，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)出口COD濃度。當(dāng)催化塔出口COD濃度高于設(shè)定值，控制系統(tǒng)控制臭氧發(fā)生器提高臭氧催化塔臭氧濃度，降低廢水霧化后進(jìn)汽流量，提高廢水在臭氧催化塔內(nèi)的反應(yīng)時(shí)間，進(jìn)而提高廢水處理效果。

本發(fā)明具有以下有益效果：1、通過(guò)將廢水通入調(diào)節(jié)池中進(jìn)行處理，首先除去了廢水中膠體、顆粒懸浮物等小顆粒沉淀；經(jīng)調(diào)節(jié)池處理后的廢水進(jìn)行絮凝沉淀后能將水中的膠體和和細(xì)小的懸浮物凝聚成尺寸較大、更加有利于沉積的絮凝體，經(jīng)過(guò)砂濾和活性炭過(guò)濾后進(jìn)一步除去了廢水中的小顆粒物質(zhì)；再通過(guò)超濾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了將經(jīng)過(guò)砂濾、活性炭過(guò)濾后水中的粉碎的砂濾與活性炭、以及未被攔截的懸浮物進(jìn)行有效截留的目的。避免了對(duì)廢水霧化裝置造成損壞，保證廢水霧化裝置的正常運(yùn)行。

2、現(xiàn)有技術(shù)中臭氧直接通入廢水中，由此臭氧與廢水的接觸時(shí)間短，接觸面積小。而本發(fā)明改變了臭氧在高濃有機(jī)廢水中臭氧與廢水的接觸方式。通過(guò)廢水霧化裝置，將原有的廢水霧化成小液滴形式。利用超聲波原理，電路超聲波振蕩，傳輸?shù)綁弘娞沾烧褡颖砻�，壓電陶瓷振子�?huì)產(chǎn)生軸向機(jī)械共振變化，這種機(jī)械共振變化再傳輸?shù)脚c其廢水，使廢水表面產(chǎn)生隆起，并在隆起的周圍發(fā)生空化作用，由這種空化作用產(chǎn)生的沖擊波將以振子的振動(dòng)頻率不斷反復(fù)，使廢水表面產(chǎn)生有限振幅的表面張力波。這種張力波的波頭飛散，將水霧化為1-5μm的超微粒子，通過(guò)風(fēng)動(dòng)裝置，向上擴(kuò)散在裝有臭氧催化劑填料層與臭氧反應(yīng)。

3、廢水小液滴進(jìn)入裝有催化劑的臭氧催化塔中與臭氧反應(yīng)，在催化劑的作用下，臭氧（電極電勢(shì)2.07V）被催化轉(zhuǎn)化成電極電勢(shì)更高的羥基自由基（電極電勢(shì)2.8V），同時(shí)充分利用催化填料塔中的碳基材料催化臭氧。本發(fā)明通過(guò)對(duì)活性炭進(jìn)行堿性改性，經(jīng)過(guò)氫氧化鈉改性處理的活性炭，表面羧基含量減少，內(nèi)酯基含量變化不明顯，但酚羥基含量則有明顯提高，活性炭表面堿性官能團(tuán)含量提高了，比表面積可增大�？稍诔粞跖c廢水中催化產(chǎn)生更多的羥基自由基，提高臭氧的處理效果，將原有的氣-液短時(shí)間接觸改變?yōu)闅?汽更長(zhǎng)時(shí)間接觸，提供更大的接觸面積。在催化填料塔中，通過(guò)催化劑的加入，讓臭氧轉(zhuǎn)化為具有處理廢水效果更好的羥基自由基，顯著提升了廢水的處理效果。

4、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了臭氧的逐級(jí)利用與無(wú)害化處理。通過(guò)尾氣回用裝置將未參與反應(yīng)的臭氧回用至反應(yīng)體系中逐級(jí)利用臭氧，進(jìn)而提高臭氧的利用率。并通過(guò)尾氣無(wú)害化處理將最終未參與反應(yīng)的臭氧、逃逸出的有機(jī)物液滴、氣體通過(guò)活性炭塔進(jìn)行吸收處理，實(shí)現(xiàn)無(wú)害化處理。

5、通過(guò)在線自檢測(cè)與控制，本發(fā)明實(shí)時(shí)檢測(cè)每一級(jí)進(jìn)出口臭氧與廢水COD的濃度，一旦出口廢水COD高于設(shè)定值，控制系統(tǒng)能夠控制廢水霧化裝置減少進(jìn)水量，增大臭氧發(fā)生器的功率，進(jìn)而保證處理效果。同時(shí)控制系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)出臭氧填料塔的廢水的量以及檢測(cè)進(jìn)出廢水COD變化情況，進(jìn)而控制串聯(lián)的臭氧發(fā)生器的每一級(jí)臭氧的濃度，有效保證高濃有機(jī)廢水的處理結(jié)果。

6、本發(fā)明以高濃度的染料有機(jī)廢水和對(duì)位酯有機(jī)廢水為例，通過(guò)對(duì)其進(jìn)行臭氧氧化處理，實(shí)現(xiàn)了無(wú)害化處理，處理后的廢水小液滴通過(guò)自然冷凝后進(jìn)入生化處理，最終實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。

（發(fā)明人：劉艷杰;張曼曼;余敏;高紅帥;王均鳳）