本发明涉及焦化废水处理，具体地，本发明涉及一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统。
背景技术：
1、目前，焦化废水的处理基本可以分为三步：预处理、生化处理、深度处理。臭氧氧化法具有反应速度快、对有机污染物降解彻底、操作简单等特点，可用于焦化废水深度处理段降低废水cod，在焦化废水处理中具有良好的应用前景。
2、臭氧催化氧化处理废水过程存在一定技术瓶颈，如臭氧传质距离短、利用率低等，普通臭氧曝气法臭氧传质距离短，利用率仅为40%~60%，会产生大量臭氧尾气需吸收或者破坏处理。臭氧本身的氧化还原电位约为2.07 v，在一定条件下还可产生氧化还原电位高达2.3~2.8 v的羟基自由基，羟基自由基氧化性更强，与有机物反应不具有选择性，能够高效降解水体中大多数有机污染物。提高臭氧催化氧化处理效率就要从延长臭氧传质距离、提高臭氧利用率、提高羟基自由基生成量几个方面着手。
3、针对臭氧催化氧化废水处理的技术问题特提出本发明，通过应用此种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，可大大延长臭氧在臭氧催化氧化罐体中的停留时间，促进羟基自由基的生成，强化焦化废水处理效果。
技术实现思路
1、为克服现有焦化废水处理技术难题，本发明目的在于，提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，探究其在复杂有机物组分的难降解工业废水如焦化废水、造纸废水、印染废水等废水深度处理中的应用可行性。
2、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，包括催化氧化罐体（10）、催化剂填料再生罐体（20）、上端来水池（30）、臭氧发生装置（40）、末端处理池（50）、臭氧破坏装置（60）；生化处理后的焦化废水由上端来水池（30）通入催化氧化罐体（10），由臭氧发生装置（40）产生的臭氧催化氧化处理，处理后废水通入末端处理池（50）进行末端处理；臭氧尾气继续通入催化剂填料再生罐体（20）进行材料再生；所述的催化氧化罐体（10）包括进水口（11），微纳曝气口（12），填料挡板（13），催化剂填料（14），折流挡板（15），尾气收集口（16），出水口（17）；催化剂填料再生罐体（20）包括再生罐进水口（21），再生罐曝气口（22），再生罐填料挡板（23），待处理催化剂填料（24），再生罐折流挡板（25），再生罐尾气收集口（26），再生罐出水口（27）。所述的尾气收集口（16）与再生罐曝气口（22）相连，利用催化氧化罐体（10）中逸散的臭氧尾气进行已使用催化材料的资源化处理。
3、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，利用微纳气泡发生器将臭氧转化为粒径约为0.2~10 μm的微纳米气泡，该种气泡不在空气中爆破而是在水中逐渐湮灭，可有效延长臭氧传质距离，延长臭氧在水中的停留时间。同时，微纳气泡粒径小，气含率约为普通气泡的8倍，可促使臭氧产生更多的羟基自由基，有效提升臭氧利用率，提高焦化废水处理效率。
4、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，所述的废水从上端来水池（30）通入催化氧化罐体（10）；所述的进水口（11）设在催化氧化罐体（10）左下方，出水口（17）设在催化氧化罐体（10）右上方，使得待处理焦化废水保持下进上出的模式，增加废水与臭氧及催化剂的接触时间，提高废水处理效率。所述的焦化废水自下而上由进水口（11）进入催化氧化罐体（10），微纳曝气口（12）曝出的臭氧微纳气泡在催化剂填料（14）的催化作用下产生羟基自由基，与焦化废水反应，促使大分子降解、小分子矿化，经一系列反应经多层折流挡板（15），最终由上部出水口（17）排出催化氧化罐体（10），通入末端处理池（50）进行后续处理。
5、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，所述的催化氧化罐体（10）中设有折流挡板（15）；催化剂填料再生罐体（20）中设有再生罐折流挡板（25），折流挡板可有效抑制臭氧的逸散，延长臭氧在体系中的停留时间，提高臭氧催化氧化的利用率。以催化氧化罐体（10）为例，中部微纳曝气口（12）推动水相竖直向上移动，遇折流挡板（15）后，左侧水流裹挟微纳气泡臭氧沿左侧催化氧化罐体（10）壁向催化剂填料（14）处移动，进一步增加焦化废水与催化剂接触时间，强化臭氧催化氧化处理，提高处理效率。右侧水流在微纳曝气推动下向上流动，经多级折流挡板（15）阻碍，大大减少了臭氧逸散，延长臭氧、羟基自由基与焦化废水的接触时间，提高臭氧利用率。
6、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，通过催化氧化罐体（10）内部改造增加臭氧传质距离，延长臭氧和羟基自由基于焦化废水的接触时间，提高臭氧利用率。所述的焦化废水处理系统，耦合了臭氧氧化、催化剂填料催化氧化、微纳米气泡强化技术，不同处理技术互为补充，耦合作用，较之单一技术大大提高羟基自由基的产率和臭氧利用率。所述的微纳曝气系统将臭氧转化为微纳气泡的同时，较之普通曝气方式可促进催化剂的部分再生，催化剂孔位不易结垢堵塞，延长了用于焦化废水处理的催化剂填料（14）使用周期，一定程度上实现催化氧化罐体（10）中催化剂填料（14）的再生。
7、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，催化氧化罐体（10）中的填料挡板（13）设置为网格状，可使焦化废水透过填料挡板（13）充分与催化剂填料（14）接触反应。所述的催化剂填料（14）废水处理完成后，可在填料挡板（13）的拦截下较为便捷地与水相分离，便于进行活化再生处理。
8、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，所述的催化氧化罐体（10）与催化剂填料再生罐体（20）均为下部圆柱和上部圆锥组合而成，催化氧化罐体（10）上部的收口设计辅以折流挡板（15）可有效抑制臭氧在处理系统中的逸散，提高臭氧在系统中的利用率。
9、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，所述的尾气收集口（16）与再生罐曝气口（22）相连，并设有催化剂填料再生罐体（20）。使用后的待处理催化剂填料（24）可在简单超声处理后移入催化剂填料再生罐体（20），充分利用尾气收集口（16）收集的臭氧尾气完成催化剂填料的部分再生工作，进一步提高系统中臭氧的利用率。
10、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，所述的气体氧化剂为臭氧，所述的曝气方式为微纳气泡曝气，所述的催化剂为粒径3~5 mm的改良氧化铝基球形催化剂，催化剂具有催化效果好、机械强度高、易于固液分离的优点。所述的催化氧化罐体（10）为下部圆柱形、上部圆锥形组合而成，所述的催化氧化罐体（10）内部设置多级折流挡板。在臭氧氧化、催化剂催化、微纳曝气、催化氧化罐体改造及尾气再利用等多重耦合作用下提高焦化废水处理效率和臭氧利用率。
11、本发明提供一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，所述的运行条件参数为ph=4~10、臭氧浓度=50~150 mg/l、反应温度为20~35℃；优选地，ph=6~10、臭氧浓度=50~100 mg/l、反应温度为26~32℃。
12、基于上述
技术实现要素：
，本项基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统的优势在于：
13、1. 采用微纳曝气将臭氧转化为粒径更小的微纳米级别气泡，此类气泡不在空气中爆破而是在水中慢慢湮灭，延长臭氧在废水中的停留时间、增强臭氧传质。同时，微纳气泡较之普通气泡可促使臭氧产生更多强氧化性的羟基自由基，提高臭氧利用率，进而强化臭氧催化氧化处理。
14、2. 通过耦合臭氧氧化、微纳气泡、催化剂催化作用，辅以催化氧化罐体改造强化臭氧氧化焦化废水中的有机物的去除，多重作用耦合，延长臭氧在处理系统中的停留时间，产生更多氧化性更强的羟基自由基，强化焦化废水中有机物的降解和矿化，提高废水处理效率。
15、3.处理系统设计的上部收口催化氧化罐体外形及内置的折流挡板限制了臭氧在臭氧催化氧化罐体中的逸散，大幅降低臭氧消耗。多级折流板增加了臭氧及其产生的羟基自由基在废水中的停留时间，在微纳曝气辅助下部分废水再次与催化剂填料接触反应，强化臭氧催化氧化处理效率。
16、4.处理系统加装了催化剂填料再生罐体，催化氧化罐体中到达使用周期的催化填料经简单超声清洗后移入催化剂填料再生罐体，利用臭氧催化氧化罐体逸散的臭氧尾气进行活化再生，减少臭氧尾气排放，实现臭氧尾气的减量化、资源化使用。
1.一种基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，包括催化氧化罐体（10）、催化剂填料再生罐体（20）、上端来水池（30）、臭氧发生装置（40）、末端处理池（50）、臭氧破坏装置（60）；所述的催化氧化罐体（10）包括进水口（11），微纳曝气口（12），填料挡板（13），催化剂填料（14），折流挡板（15），尾气收集口（16），出水口（17）；所述的催化剂填料再生罐体（20）包括再生罐进水口（21），再生罐曝气口（22），再生罐填料挡板（23），待处理催化剂填料（24），再生罐折流挡板（25），再生罐尾气收集口（26），再生罐出水口（27）；进水口（11）、出水口（17）、微纳曝气口（12）、尾气收集口（16）与催化氧化罐体（10）相连；再生罐进水口（21）、再生罐出水口（27）、再生罐曝气口（22）、再生罐尾气收集口（26）与催化剂填料再生罐体（20）相连；催化氧化罐体（10）与催化剂填料再生罐体（20）通过尾气收集口（16）、再生罐曝气口（22）相连；上端来水池（30）、臭氧发生装置（40）、末端处理池（50）分别通过进水口（11）、微纳曝气口（12）、出水口（17）与催化氧化罐体（10）相连；臭氧破坏装置（60）通过再生罐尾气收集口（26）与催化剂填料再生罐体（20）相连。
2.根据权利要求1所述的基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，所述的催化氧化罐体（10）设有微纳曝气装置；所述催化氧化罐体（10）的微纳曝气口（12）和尾气收集口（16）均设有浓度检测装置。
3.根据权利要求1所述的基于臭氧催化氧化的焦化废水处理系统，其特征在于，所述催化氧化罐体（10）、催化剂填料再生罐体（20）、上端来水池（30）、末端处理池（50）的水样进出口均设有流量控制阀门和流量计。
