微气泡臭氧催化氧化-无曝气生化耦合工艺系统及其应用

摘要

本发明公开了一种微气泡臭氧催化氧化‑无曝气生化耦合工艺系统，包括臭氧发生器、微气泡发生器、进水泵、臭氧催化氧化反应器和生化反应器，所述臭氧发生器产生臭氧气体进入微气泡发生器产生臭氧微气泡，臭氧微气泡与进水混合后从底部进入臭氧催化氧化反应器，发生非均相臭氧催化氧化反应，臭氧催化氧化反应后的气‑水混合物在压力作用下从臭氧催化氧化反应器顶部流出，由底部进入生化反应器，利用生物膜的好氧降解作用去除有机污染物，最后由生化反应器顶部溢流出水，生化处理过程中无曝气。本发明在深度处理难降解工业废水上的应用，臭氧利用率达到99%，有机污染物矿化率比传统技术高30%‑50%，生化处理单元无动力运行，运行成本基本为零。

主权项

一种微气泡臭氧催化氧化‑无曝气生化耦合工艺系统，包括臭氧发生器（1）、微气泡发生器（2）、进水泵（3）、臭氧催化氧化反应器（4）和生化反应器（5），其特征在于，所述臭氧发生器（1）与进水泵（3）分别和微气泡发生器（2）连接，微气泡发生器（2）与臭氧催化氧化反应器（4）的底部连接，臭氧催化氧化反应器（4）的上端与生化反应器（5）的底部连接，所述臭氧发生器（1）以纯氧为气源产生臭氧气体，臭氧气体进入微气泡发生器（2）产生臭氧微气泡，臭氧微气泡与进水混合后从底部进入臭氧催化氧化反应器（4）；所述臭氧催化氧化反应器（4）内设置多级催化剂床层，微气泡臭氧、废水和催化剂床层在臭氧催化氧化反应器（4）内发生非均相臭氧催化氧化反应，通过微臭氧气泡收缩破裂效应和催化剂催化臭氧分解作用产生羟基自由基，去除难降解有机污染物，并提高废水可生化性；臭氧催化氧化反应后的气‑水混合物在压力作用下从臭氧催化氧化反应器（4）顶部流出，无需动力输送，由底部进入生化反应器（5），在上流过程中与生化反应器（5）内生物填料表面生物膜接触，利用生物膜的好氧降解作用进一步去除有机污染物，最后由生化反应器（5）顶部溢流出水，生化处理过程中由臭氧分解提供溶解氧，无曝气。