申请日2016.01.26

　　公开(公告)日2016.04.20

　　IPC分类号C02F9/06

　　摘要

　　本发明涉及一种臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统，属于焦化废水的处理技术领域，该系统包括臭氧催化氧化反应器、臭氧发生器、氧气罐、气液分离装置、过滤器、电吸附装置、回用水箱、浓水箱、产水电磁阀、浓水电磁阀以及连接管道;其中，焦化废水的出口依次与臭氧催化氧化反应器、气液分离装置、过滤器、电吸附装置相连，电吸附装置的出水口通过产水电磁阀与回用水箱相连，同时通过浓水电磁阀与浓水箱相连;臭氧发生器的入口与氧气罐相连，臭氧发生器的出口与臭氧催化氧化反应器的进气口连接;臭氧催化氧化反应器与直流电源相连。本发明通过臭氧催化氧化与电吸附结合的既能实现焦化废水深度处理回用，又能保证浓水的达标排放。

　　权利要求书

　　1.一种臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统，其特征在于，该系统包括臭氧催化氧化反应器、臭氧发生器、氧气罐、气液分离装置、过滤器、电吸附装置、回用水箱、浓水箱、产水电磁阀、浓水电磁阀以及连接管道;其中，经过生化处理后并经混凝沉淀后的焦化废水的出口与所述臭氧催化氧化反应器的进水口连接;所述臭氧催化氧化反应器的出水口与气液分离装置连接;所述气液分离装置的出水口与过滤器的入水口连接;所述的过滤器出水口与电吸附装置的入水口相连，电吸附装置的出水口通过产水电磁阀与回用水箱相连，同时通过浓水电磁阀与浓水箱相连;臭氧发生器的入口与氧气罐相连，臭氧发生器的出口与臭氧催化氧化反应器的进气口连接;臭氧催化氧化反应器与直流电源相连。

　　2.根据权利要求1所述臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述的臭氧催化氧化反应器底部设有进水管，该进水管引入焦化废水生化处理后并经混凝沉淀后的出水，进水在反应器罐体内部底层通过穿孔管布水，在穿孔管和微孔曝气头上方为负载钌、钒等金属的氧化物的活性炭颗粒催化剂，臭氧催化氧化反应器的罐体内部底层设有钛合金微孔曝气头。

　　3.根据权利要求1所述臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述的电吸附装置内部有若干对改性中孔炭电极组成的吸附单元，每一个吸附单元由一对正负极组成，正负极均采用改性中孔炭电极，电极的厚度为2～5mm，电极之间的间距为3～8mm，中孔炭的平均孔径为10～20nm，比表面积为500～1000m2/g，中孔炭电极通过纳米二氧化钛和氧化钌改性而成，每对电极的工作电压为0.5～1.2V。

　　4.根据权利要求1所述臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述电吸附装置的进、出水口均安装电导率仪，通过出水电导率可判断电极是否接近饱和。

　　5.根据权利要求1所述臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统，其特征在于，所述的过滤器为聚丙烯缠丝滤芯过滤、碟片过滤器或纤维球过滤器中的任意一种。

　　说明书

　　一种臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统

　　技术领域

　　本发明属于焦化废水的处理技术领域，特别涉及一种采用臭氧催化氧化与电吸附相结合的方法对焦化废水进行深度处理系统，旨在提供对焦化废水二级生化出水进一步处理实现回用的深度处理新技术。

　　背景技术

　　焦化废水是一种世界公认难生物降解的工业废水，主要包括蒸氨废水、粗苯分离废水、终冷水排放废水、水封槽排放废水等。焦化废水所含污染物包括酚类、多环芳香族化合物及含氮、氧、硫的杂环化合物等有机物污染物和氨盐、硫氰化物、硫化物、氰化物等无机化合物。焦化废水处理系统通常包括常规的预处理和二级生化处理，以及深度处理。二级生化处理通常以活性污泥法为主，还包括强化生物处理技术等，包括A/O(缺氧/好氧)工艺、SBR(序批式活性污泥法)工艺、MBR(膜生物反应器)工艺或MBBR(移动床生物膜反应器)工艺等。常用的深度处理工艺有，混凝沉淀、砂滤、生物滤池、反渗透、电渗析等手段，已有的深度处理系统一般包括混凝沉淀和生物滤池，尽管出水COD(化学需氧量)控制在100mg/L左右，但仍不能满足生产净水用水水质要求。或者采用活性炭过滤，可以有效地去除水中的COD，使COD降到60mg/L以下，但对无机盐没有去除，达不到回用标准。也有采用反渗透等膜法处理工艺，膜法处理工艺的优点是出水含盐量低，满足回用要求;但是膜法处理工艺也有一定的局限，抗污染性能差，浓水不仅盐分浓缩，COD也浓缩，浓水COD高达200～300mg/L，难以满足达标排放要求。

　　环保部于2012年颁布了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)代替GB16171-1996，对直接排放的出水要求COD小于100mg/L。2105年国家颁布的《水污染防治行动计划》，要求专项整治十大重点行业。制定造纸、焦化、氮肥、有色金属、印染、农副食品加工、原料药制造、制革、农药、电镀等行业专项治理方案，实施清洁化改造。因此焦化废水深度处理回用的需求十分迫切。

　　发明内容

　　本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提出一种臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统。本发明利用臭氧氧化去除废水中的有机物，电吸附除盐的同时进一步去除有机物，出水满足循环冷却系统用水水质标准。

　　为实现本发明的目的，采用以下技术方案予以实施：

　　一种臭氧催化氧化与电吸附结合的焦化废水深度处理系统，其特征在于，包括臭氧催化氧化反应器、臭氧发生器、氧气罐、气液分离装置、过滤器、电吸附装置、直流电源、回用水箱、浓水箱、产水电磁阀、浓水电磁阀以及连接管道;其中，经过生化处理后并经混凝沉淀后的焦化废水的出口与所述臭氧催化氧化反应器的进水口连接;所述臭氧催化氧化反应器的出水口与气液分离装置连接;所述气液分离装置的出水口与过滤器的入水口连接;所述的过滤器出水口与电吸附装置的入水口相连，电吸附装置的出水口通过产水电磁阀与回用水箱相连，同时通过浓水电磁阀与浓水箱相连;臭氧发生器的入口与氧气罐相连，臭氧发生器的出口与臭氧催化氧化反应器的进气口连接;臭氧催化氧化反应器与直流电源相连。

　　所述的臭氧催化氧化反应器下部设有进水管，该进水管引入焦化废水生化处理后并经混凝沉淀后的出水，进水在反应器罐体内部底层通过穿孔管布水，在穿孔管和钛合金微孔曝气器上方为负载钌、钒等金属的氧化物的活性炭颗粒催化剂，臭氧催化氧化反应器的罐体内部底层设有钛合金微孔曝气头。

　　所述的过滤器为聚丙烯缠丝滤芯过滤、碟片过滤器或纤维球过滤器中的任意一种;

　　所述的电吸附装置内部有若干对纳米二氧化钛和氧化钌改性的中孔炭电极组成的吸附单元，每一个吸附单元通过直流电源加上直流电，废水从吸附单元中间的通道流过时，盐分被吸附去除，同时在电场、催化剂和废水中溶解氧的协同作用下部分有机物被去除，电吸附装置的工作出水通过产水电磁阀控制，排入回用水箱;

　　所述电吸附装置的进、出水口均安装电导率仪，通过出水电导率可判断电极是否接近饱和，接近饱和时，将正负电极断电并短接，离子从电极上脱附下来，继续通水，排出的即为浓水，浓水也从装置的出水口排出，通过浓水电磁阀的控制，浓水排入浓水箱。

　　本发明特点及有益效果如下：

　　本系统的臭氧催化氧化反应器强化了传质，利用臭氧催化氧化反应器来水溶解氧含量较高的特点，提高了臭氧利用率;采用电吸附装置既能通过电吸附除盐，同时又能发挥电场、溶解氧、催化剂的协同作用去除有机物;

　　将臭氧催化氧化与电吸附结合，臭氧催化氧化可以起到预处理的作用降低进入电吸附 装置的有机物含量;电吸附装置采用的电极为改性中孔炭电极，吸附容量大，中孔炭电极表面经改性含有纳米二氧化钛和氧化钌等，不仅增加了电吸附的位点，同时作为催化剂，电吸附装置进水来自于臭氧催化氧化反应器出水，溶氧解氧含量较高，在催化剂、溶解氧及电场等三者的协同作用下，除盐的同时，较好的去除了废水中的有机物。来源：国知局