[发明专利]一种印染废水臭氧催化铁锌深度处理方法及装置

权利要求书

1、一种印染废水臭氧催化铁锌深度处理方法，包括准备步骤：预备一个内部分割成第一型腔(9a)和第二型腔(9b)的处理池体(9)，其特征是：该处理方法还包括有以下步骤：

制作催化填料步骤：采用铁材料、或者锌材料作为催化填料(11a)的原材料，并且将该原材料沉浸于饱和的CuSO₄溶液中，浸泡时间在两小时左右，这样能在原材料的表面镀上一层铜材料，并制作成催化填料(11a)；

制作催化床步骤：将表面镀好铜材料的所述催化填料(11a)填充入处理池体(9)的第一型腔(9a)内，并在处理池体(9)该第一型腔(9a)内形成催化床(11)；该催化床(11)所填充的催化填料(11a)其填装密度控制在0.6吨/m³至1.0吨/m³之间；

废水充臭氧步骤：在处理池体(9)的进水腔(91)连接臭氧发生器(2)，该臭氧发生器(2)出气口(2a)与进水管(1)相并列设置，当废水从进水管(1)输入进水腔(91)的同时，臭氧发生器(2)产生的臭氧也同时输入于进水腔(91)内，并且在进水腔(91)内形成臭氧与废水的气液混合物；臭氧的输入浓度控制在50mg/L至150mg/L之间；

废水催化步骤：所述臭氧与废水的气液混合物流经催化床(11)后，废水内的成份会发生一系列催化化学反应，催化后的废水其所原保留有的有机物的分子结构受到破坏，有机物的一部分分解为小分子易于生物降解的有机物，有机物的另一部分直接被臭氧氧化为无机碳；

废水生物降解步骤：所述处理池体(9)的第二型腔(9b)为内填充有微生物的曝气生物滤池(6)；所催化后的废水由处理池体(9)的第一型腔(9a)溢流入该第二型腔(9b)的曝气生物滤池(6)内；该曝气生物滤池(6)的微生物对催化后的废水作进一步的生物降解，并将废水中所残留的部分有机物降解为无机碳，至此所输入的废水经催化、氧化和生物降解后变成COD低于30mg/L的合格水；

处理水输出步骤：所形成的合格水经出水管(8)输出于处理池体(9)外。

2、根据权利要求1所述的一种印染废水臭氧催化铁锌深度处理方法，其特征是：所述的废水催化步骤中，催化填料(11a)中的铁材料或者锌材料与其表面的镀铜发生原电池反应，在铜材料的催化作用下，废水中的有机物将成为电子受体，一部分杂环类、偶氮类的大分子有机物中的吸电子基团发生加电子反应，从而使复杂分子结构发生破坏与变化，分裂为易于后续生物降解的小分子。

3、根据权利要求2所述的一种印染废水臭氧催化铁锌深度处理方法，其特征是：所述的废水催化步骤中，所述臭氧与废水的气液混合物与催化填料(11a)中的铁材料、或者锌材料发生一定程度的溶解，所溶解的铁离子或锌离子对有机物起到絮凝作用，有助于大分子有机物的去除作用。

4、根据权利要求3所述的一种印染废水臭氧催化铁锌深度处理方法，其特征是：所述的废水充臭氧步骤中臭氧在废水水中形成OH·分子链，该OH·分子链具有较强的氧化作用；并该OH·分子链在废水催化步骤中与所溶解的铁离子或锌离子相结合，直接对有废水中有机物产生强氧化作用，使废水中大分子有机物分解为小分子有机物，废水中部分小分子有机物可以直接氧化为CO₂和H₂O。

5、根据权利要求4所述的一种印染废水臭氧催化铁锌深度处理方法，其特征是：所述的催化填料(11a)表面的镀铜在废水处理过程中不仅仅作为Cu-Fe/Zn原电池的阴极，而且在OH·、Fe→Fe²⁺→Fe³⁺、Zn→Zn²⁺、O₃、有机物所组成的复杂反应体系中，起到重要的催化反应的作用，可以大大加快反应电子转移过程，使印染废水中残留的杂环类、偶氮类有机物得到有效的破坏与分解，保证后续采用曝气生物降解的去除效果。