[发明专利]一种基于臭氧的生物膜生化反应系统及废水净化工艺

说明书

本发明属于废水处理领域，特别涉及一种基于臭氧的生物膜生化系统及废水净化工艺。臭氧反应器，所述臭氧反应器通过利用臭氧对废水进行净化处理；富氧曝气生物膜生化反应器，所述富氧曝气生物膜生化反应器与所述臭氧发生器连通，用于对净化后的废水进行深度净化处理并排放；臭氧分解反应器，所述臭氧分解反应器分别与所述臭氧发生器、所述富氧曝气生物膜生化反应器连通，用于将经过所述臭氧反应器后未反应完全的臭氧分解成氧气。本发明提供一种低能耗，高效率，经济的废水深度净化工艺：臭氧催化氧化串联固定生物膜生化反应器。能在较低的能耗下，使废水净化达标排放。

技术领域

本发明属于废水处理领域，特别涉及一种基于臭氧的生物膜生化反应系统及废水净化及工艺，用于深度处理有机废水。

背景技术

为了应对日益恶化的生态环境，国家不断颁布更为严格的环境保护标准，对污水处理的要求也在不断的提高，并且随着工业快速发展，工业废水水量不断增加，组分越来越复杂，处理难度也越来越大，尤其是那些难降解有机物或对生物有毒害作用的有机污染物的处理问题引起人们极大的重视，但是这些有机污染物不仅难以生物降解，也很难用一般的氧化剂氧化去除。

为了达到深度处理有机废水的目的，目前普遍采用臭氧催化氧化的方式进行污水处理。臭氧催化氧化法是基于臭氧的高级氧化技术，其原理是臭氧在催化剂的作用下产生羟基自由基·OH，·OH是一种氧化性仅次于F₂的强氧化剂，能够有效氧化难降解有机污染物。然而现有的技术至少存在以下问题：

1)臭氧催化氧化技术应用的经济性较低。如臭氧反应器内产生沟流、壁流现象，导致臭氧利用率低，处理效果差；尾气臭氧破坏器需要高温加热才能有效破坏臭氧，能耗较高；经过臭氧分解后的尾气中氧气(尾氧)含量仍高达80％以上，因其无害基本都直接排入大气，从而造成了能量的大量浪费。

2)臭氧催化氧化对于难降解有机物的氧化并不完全，难以将氧化后的小分子物质进一步氧化，因此单纯的臭氧催化氧化对于有机物的处理具有一定的局限性。

专利CN201620061049.2提出了一种两级臭氧催化氧化的废水处理装置，废水经过一级臭氧催化氧化后再进入到二级臭氧催化氧化，臭氧尾气破坏后直接排放大气，虽然这种方法提高了废水中有机污染物的处理程度，但是不能解决臭氧利用率低的问题，而且耗氧量及设备投资成本高。

为解决臭氧尾气利用的问题，专利CN205603366U提出了将臭氧催化氧化的臭氧尾气破坏后，返回上游生化反应器回收，虽然这种方法降低了上游生化反应的曝气量，降低了电耗，但是并不能解决臭氧催化氧化后废水中小分子有机物的处理问题。

发明内容

本专利旨在针对现有技术的不足，提供一种低能耗，高效率，经济的废水深度净化工艺和基于臭氧的生物膜生化反应系统及废水净化工艺，能在较低的能耗下，使废水净化达标排放。

即通过提高臭氧氧化反应效率，提高开环断链率的同时，降低臭氧氧化的能耗；有效利用臭氧催化氧化工艺的臭氧尾气，在对该尾气经低能耗的分解反应处理后，作为高浓度氧气对生物膜生化反应器进行曝气，将常规的生物膜生化反应器优化为富氧生物膜生化反应器，提升废水处理效果、降低废水处理运行成本。

本发明提供一种基于臭氧的生物膜生化反应系统，包括：

臭氧反应器，所述臭氧反应器通过利用臭氧对废水进行净化处理；

富氧曝气生物膜生化反应器，所述富氧曝气生物膜生化反应器与所述臭氧发生器连通，用于对净化后的废水进行深度净化处理并排放；

臭氧分解反应器，所述臭氧分解反应器分别与所述臭氧发生器、所述富氧曝气生物膜生化反应器连通，用于将经过所述臭氧反应器后未反应完全的臭氧分解成氧气。