【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于廢水處理，涉及一種利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法及系統，尤其適用于石化領域含氮有機廢水的處理。
技術介紹
1、在石油煉制及石化產品的生產過程中會產生大量的三廢，其中石油煉制所需催化劑的生產過程中會產生大量含氮有機廢水，因其cod濃度高、鹽份含量高、成分復雜、生物毒性大等特征成為行業廢水處理的難點。目前國內外對于石油化工類污水的處理方法主要分為物理法、生化法，但是物理法只能做到有機物的轉移及濃縮，不能從根本上去除有機污染物，生化法對進水的鹽度、可生化性、生物毒性等有較高要求，不能處理此類含氮有機廢水。隨著環保要求的日趨嚴格，此類含氮有機廢水必須處理達標后才能排放，因此急需開發新的處理方法。
技術實現思路
1、本專利技術要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種處理效果好、處理量大、運行穩定、投入少、維護量小且無二次污染的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法及系統。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用以下技術方案。
3、一種利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，包括以下步驟：
4、s1、將含氮有機廢水送至一固定床催化反應器中，所述固定床催化反應器內自底部向上依次設有砂芯過濾板、曝氣裝置和催化劑床層，所述催化劑床層內設有催化劑，所述曝氣裝置與一臭氧發生器連通，所述固定床催化反應器的底部與一吸附塔連通，所述吸附塔內設有吸附材料；將臭氧通過臭氧發生器、曝氣裝置均勻分布于固定床催化反應器中
5、s2、將催化氧化后廢水送至所述吸收塔中進行深度處理，所述催化氧化后廢水每小時的進水體積為所述吸附材料體積的3倍～5倍，所述吸附材料飽和吸附cod穿透濃度為40mg/l～50mg/l，深度處理后，所得深度處理后液排出所述吸附塔。
6、上述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，優選的，步驟s1中，所述催化劑由載體和負載于載體上的活性組分組成，所述載體包括介孔氧化鋁或多孔陶瓷，所述活性組分包括稀土金屬（如鑭、鈰、釹等）及其氧化物和過渡金屬（如鈷、鎳、錳等）及其氧化物中的一種或多種。
7、上述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，優選的，步驟s2中，所述吸附材料包括多孔環氧樹脂、交聯聚苯乙烯吸附樹脂和微孔活性炭中的一種或多種，所述吸附材料的比表面積為1000m2/m3～1400m2/m3。
8、上述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，優選的，步驟s1中，所述臭氧發生器的產氣量為0.5l/（min·l廢水）～1.5l/（min·l廢水）。產氣量為每分鐘流經單位體積廢水的氣量。
9、上述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，優選的，步驟s1中，所得催化氧化后廢水中cod含量降至75mg/l～90mg/l；步驟s2中，所述吸附塔深度處理廢水體積為所述吸附材料體積的200倍～300倍。
10、上述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，優選的，步驟s2中，采用低壓蒸汽對深度處理廢水后的吸附材料進行再生，所述低壓蒸汽的壓力為0.4mpa～0.7mpa，所述低壓蒸汽的溫度為140℃～170℃，所述低壓蒸汽每小時的進氣體積為所述吸附材料體積的500倍～800倍，再生后產生的氣體經冷凝形成再生濃液，返送至所述固定床催化反應器中。
11、作為一個總的技術構思，本專利技術還提供一種利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的系統，包括臭氧發生器、固定床催化反應器和吸附塔，所述固定床催化反應器內自底部向上依次設有砂芯過濾板、曝氣裝置和催化劑床層，所述催化劑床層內設有催化劑，所述曝氣裝置與所述臭氧發生器連通，所述固定床催化反應器的底部與所述吸附塔連通，所述吸附塔內設有吸附材料，所述吸附塔的底部與一深度處理后液罐連通。
12、上述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的系統，優選的，所述臭氧發生器與所述曝氣裝置之間設有臭氧進氣管線，所述固定床催化反應器的頂部設有含氮有機廢水進水管線、ph調節藥劑添加管線和ph計，所述固定床催化反應器的底部與所述吸附塔之間設有計量泵，所述固定床催化反應器的底部與所述計量泵之間設有催化氧化出水管線，所述計量泵與所述吸附塔之間設有深度處理進水管線。
13、上述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的系統，優選的，所述吸附塔的底部與所述深度處理后液罐之間設有深度處理出水管線，所述吸附塔的側面底部設有低壓蒸汽進氣管線，所述吸附塔的頂部設有冷凝器，所述吸附塔的頂部與所述冷凝器之間設有吹脫氣管線，所述冷凝器與所述固定床催化反應器之間設有再生濃液管線。
14、上述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的系統，優選的，所述臭氧進氣管線上設有第一閥門，所述含氮有機廢水進水管線上設有第二閥門，所述ph調節藥劑添加管線上設有第九閥門，所述催化氧化出水管線上設有第三閥門，所述深度處理進水管線上設有第四閥門，所述深度處理出水管線上設有第五閥門，所述低壓蒸汽進氣管線上設有第六閥門，所述吹脫氣管線上設有第七閥門，所述再生濃液管線上設有第八閥門。
15、本專利技術中，飽和吸附cod穿透濃度是指以gb31570—2015《石油煉制工業污染物排放標準》規定的50mg/l作為穿透濃度，吸附后cod排放值達到穿透濃度50mg/l時刻的總吸附量作為飽和吸附量。
16、與現有技術相比，本專利技術的優點主要在于：
17、本專利技術的方法以臭氧氣體為氧化劑、采用多相催化劑加速臭氧生成氧化能力更強和適用范圍更廣的羥基自由基，提高了對廢水cod的去除效果，與此同時，選取功能性吸附材料來深度處理含氮有機廢水，使處理后出水的cod含量低于50mg/l的排放限值。本專利技術相較于常用的物理法和生化法等，不僅處理效果好，處理量大、適用范圍廣，而且催化氧化效率高，處理徹底，無二次污染，投資成本低，吸附材料的再生工藝也容易實現。
18、本專利技術的方法中，催化氧化反應的ph值為9-11，臭氧濃度為80-100mg/l，反應溫度為15-75℃，反應時間為1-3h，以上條件下能使含氮有機廢水的cod含量降至75-90mg/l。
19、本專利技術的方法中，在吸附塔中進行深度處理，待處理廢水每小時的進水量為吸附材料體積的3-5倍，飽和吸附cod穿透濃度定為40-50mg/l，共可處理廢水體積為吸附材料體積的200-300倍，顯著優于現有技術。
20、本專利技術的方法中，再生產生的氣體經過冷凝形成再生濃液，返回前端固定床催化反應器進行處理，整個過程無污染轉移和二次污染。
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1.一種利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟S1中，所述催化劑由載體和負載于載體上的活性組分組成，所述載體包括介孔氧化鋁或多孔陶瓷，所述活性組分包括稀土金屬及其氧化物和過渡金屬及其氧化物中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟S2中，所述吸附材料（9）包括多孔環氧樹脂、交聯聚苯乙烯吸附樹脂和微孔活性炭中的一種或多種，所述吸附材料（9）的比表面積為1000m2/m3～1400m2/m3。
4.根據權利要求1～3中任一項所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟S1中，所述臭氧發生器（1）的產氣量為0.5L/（min·L廢水）～1.5L/（min·L廢水）。
5.根據權利要求1～3中任一項所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟S1中，所得催化氧化后廢水中COD含量降至
6.根據權利要求1～3中任一項所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟S2中，采用低壓蒸汽對深度處理廢水后的吸附材料（9）進行再生，所述低壓蒸汽的壓力為0.4MPa～0.7MPa，所述低壓蒸汽的溫度為140℃～170℃，所述低壓蒸汽每小時的進氣體積為所述吸附材料（9）體積的500倍～800倍，再生后產生的氣體經冷凝形成再生濃液，返送至所述固定床催化反應器（2）中。
7.一種利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的系統，其特征在于，包括臭氧發生器（1）、固定床催化反應器（2）和吸附塔（8），所述固定床催化反應器（2）內自底部向上依次設有砂芯過濾板（5）、曝氣裝置（4）和催化劑床層（3），所述催化劑床層（3）內設有催化劑，所述曝氣裝置（4）與所述臭氧發生器（1）連通，所述固定床催化反應器（2）的底部與所述吸附塔（8）連通，所述吸附塔（8）內設有吸附材料（9），所述吸附塔（8）的底部與一深度處理后液罐（6）連通。
8.根據權利要求7所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的系統，其特征在于，所述臭氧發生器（1）與所述曝氣裝置（4）之間設有臭氧進氣管線（L1），所述固定床催化反應器（2）的頂部設有含氮有機廢水進水管線（L2）、pH調節藥劑添加管線（L9）和pH計，所述固定床催化反應器（2）的底部與所述吸附塔（8）之間設有計量泵（7），所述固定床催化反應器（2）的底部與所述計量泵（7）之間設有催化氧化出水管線（L3），所述計量泵（7）與所述吸附塔（8）之間設有深度處理進水管線（L4）。
9.根據權利要求8所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的系統，其特征在于，所述吸附塔（8）的底部與所述深度處理后液罐（6）之間設有深度處理出水管線（L5），所述吸附塔（8）的側面底部設有低壓蒸汽進氣管線（L6），所述吸附塔（8）的頂部設有冷凝器（10），所述吸附塔（8）的頂部與所述冷凝器（10）之間設有吹脫氣管線（L7），所述冷凝器（10）與所述固定床催化反應器（2）之間設有再生濃液管線（L8）。
10.根據權利要求9所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的系統，其特征在于，所述臭氧進氣管線（L1）上設有第一閥門（V1），所述含氮有機廢水進水管線（L2）上設有第二閥門（V2），所述pH調節藥劑添加管線（L9）上設有第九閥門（V9），所述催化氧化出水管線（L3）上設有第三閥門（V3），所述深度處理進水管線（L4）上設有第四閥門（V4），所述深度處理出水管線（L5）上設有第五閥門（V5），所述低壓蒸汽進氣管線（L6）上設有第六閥門（V6），所述吹脫氣管線（L7）上設有第七閥門（V7），所述再生濃液管線（L8）上設有第八閥門（V8）。
...【技術特征摘要】
1.一種利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟s1中，所述催化劑由載體和負載于載體上的活性組分組成，所述載體包括介孔氧化鋁或多孔陶瓷，所述活性組分包括稀土金屬及其氧化物和過渡金屬及其氧化物中的一種或多種。
3.根據權利要求1所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟s2中，所述吸附材料（9）包括多孔環氧樹脂、交聯聚苯乙烯吸附樹脂和微孔活性炭中的一種或多種，所述吸附材料（9）的比表面積為1000m2/m3～1400m2/m3。
4.根據權利要求1～3中任一項所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟s1中，所述臭氧發生器（1）的產氣量為0.5l/（min·l廢水）～1.5l/（min·l廢水）。
5.根據權利要求1～3中任一項所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟s1中，所得催化氧化后廢水中cod含量降至75mg/l～90mg/l；步驟s2中，所述吸附塔（8）深度處理廢水體積為所述吸附材料（9）體積的200倍～300倍。
6.根據權利要求1～3中任一項所述的利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的方法，其特征在于，步驟s2中，采用低壓蒸汽對深度處理廢水后的吸附材料（9）進行再生，所述低壓蒸汽的壓力為0.4mpa～0.7mpa，所述低壓蒸汽的溫度為140℃～170℃，所述低壓蒸汽每小時的進氣體積為所述吸附材料（9）體積的500倍～800倍，再生后產生的氣體經冷凝形成再生濃液，返送至所述固定床催化反應器（2）中。
7.一種利用臭氧催化氧化協同吸附材料處理含氮有機廢水的系統，其特征在于，包括臭氧發生器（1）、固定床催化反應器（2）和吸附塔（8），所述固定床催化反應器（2）內自底部向上依次設有砂芯過濾板（5）、曝氣裝置（...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧軍，蔣曉云，周劍雄，劉漢陽，
申請(專利權)人：長沙華時捷環保科技發展股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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