技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水處理裝置及處理廢水的方法，具體涉及一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水裝置及其處理廢水方法。
背景技術(shù)：
造紙工業(yè)是我國廢水和污染物排放的主要源頭之一。造紙廢水中含有一定濃度的木素降解產(chǎn)物等難生物降解的有機(jī)物，造成造紙廢水經(jīng)二級(jí)生物處理后仍然含有較高濃度的有機(jī)污染物，不能達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行進(jìn)一步的處理，以減輕對(duì)環(huán)境的影響。
Fenton催化氧化技術(shù)是當(dāng)前降解去除廢水中難生物降解有機(jī)物的有效途徑之一，具有反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)速度快、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)，從而得到廣泛的工程化應(yīng)用。Fenton催化氧化技術(shù)實(shí)質(zhì)上包括兩個(gè)步驟：首先在酸性條件下亞鐵離子催化過氧化氫分解產(chǎn)生羥基自由基，通過羥基自由基氧化降解、礦化廢水中的有機(jī)污染物；然后調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的pH值至中、堿性，鐵離子生成鐵鹽沉淀絮體，通過吸附、混凝、沉淀的方式去除廢水中的有機(jī)污染物、懸浮物和其他污染物。但是傳統(tǒng)的Fenton催化氧化技術(shù)存在著化學(xué)品用量大、處理成本高的問題，且處理過程中產(chǎn)生了大量的污泥，成為Fenton催化氧化技術(shù)進(jìn)一步推廣應(yīng)用的障礙。
臭氧是一種清潔的氧化劑，對(duì)廢水中的大多數(shù)有機(jī)物具有很強(qiáng)的氧化降解能力，且不產(chǎn)生二次污染。另一方面，雖然臭氧具有很強(qiáng)的去除廢水色度的能力，但是對(duì)廢水中有機(jī)物的降解去除具有選擇性，表現(xiàn)在對(duì)廢水的TOC、COD去除率不高。近年來，通過研發(fā)制備催化劑以提高臭氧對(duì)廢水中有機(jī)物的降解去除效果取得了很大進(jìn)展，有效提高了臭氧對(duì)廢水的處理效果。同時(shí)，臭氧在廢水中的溶解度較低，且臭氧在廢水處理過程中的利用率較低，部分未參與反應(yīng)的臭氧隨尾氣排出，成為臭氧處理廢水成本較高的主要原因之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述相關(guān)技術(shù)存在的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種降低化學(xué)品用量、提高臭氧利用率、減少化學(xué)污泥產(chǎn)量、提高廢水處理效率的Fenton協(xié)同臭氧處理廢水的裝置及其處理廢水的方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水裝置，包括前處理塔、催化氧化塔、后處理塔、藥劑制備系統(tǒng)、臭氧供應(yīng)系統(tǒng)和清水池；所述臭氧供應(yīng)系統(tǒng)包括通過管道連接的氧氣供應(yīng)系統(tǒng)和臭氧制備裝置，氧氣供應(yīng)系統(tǒng)和臭氧制備裝置的連接管道上設(shè)置有流量計(jì)；
所述的前處理塔的底部設(shè)置有布水管和布?xì)夤?，前處理塔的上部設(shè)置吸附生長有微生物的填料；前處理塔由下至上設(shè)置有依次流通的預(yù)氧化區(qū)和生物處理區(qū)；
所述前處理塔上部外側(cè)設(shè)置有出水槽，前處理塔的頂部通過溢流口與出水槽連接；所述前處理塔的出水槽通過管道與設(shè)置在催化氧化塔底部的布水管連接；前處理塔的出水槽與催化氧化塔布水管的連接管道上設(shè)置有依次連接的第一水泵、第一管道混合器、第二管道混合器、第三管道混合器、第一流量計(jì)和射流器；第一管道混合器通過管道與藥劑制備系統(tǒng)的酸液貯存槽的出口連接；第一管道混合器與藥劑制備系統(tǒng)的酸液貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第一計(jì)量泵；第二管道混合器通過管道與藥劑制備系統(tǒng)的催化劑貯存槽的出口連接；第二管道混合器與藥劑制備系統(tǒng)的催化劑貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第二計(jì)量泵；第三管道混合器通過管道與藥劑制備系統(tǒng)的過氧化氫貯存槽的出口連接；第三管道混合器與藥劑制備系統(tǒng)的過氧化氫貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第三計(jì)量泵；射流器通過管道與臭氧供應(yīng)系統(tǒng)的臭氧制備裝置連接；射流器與臭氧制備裝置的連接管道上設(shè)置有防止廢水倒流的單向閥；
所述催化氧化塔上部外側(cè)設(shè)置有循環(huán)出水槽，催化氧化塔頂部通過溢流口與循環(huán)出水槽連接；循環(huán)出水槽通過管道與催化氧化塔底部的布水管連接；循環(huán)出水槽與布水管的連接管道上設(shè)置有依次連接的第二流量計(jì)和第二水泵；所述催化氧化塔的下部設(shè)置有布水板，催化氧化塔的上部設(shè)置有擋板；催化氧化塔還設(shè)置有催化劑顆粒和粒子投加口；
所述催化氧化塔頂部設(shè)置有氣體收集裝置，所述氣體收集裝置通過尾氣管與設(shè)置在前處理塔底部的布?xì)夤苓B接；
所述催化氧化塔循環(huán)出水槽的出水口通過管道與后處理塔的噴射進(jìn)水口連接；循環(huán)出水槽的出水口與后處理塔的噴射進(jìn)水口的連接管道上設(shè)置有依次連接的第三流量計(jì)、第三水泵、第四管道混合器和第五管道混合器；第四管道混合器通過管道與藥劑制備系統(tǒng)的堿液貯存槽的出口連接；第五管道混合器通過管道與藥劑制備系統(tǒng)的絮凝劑貯存槽的出口連接；所述的第四管道混合器與藥劑制備系統(tǒng)的堿液貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第四計(jì)量泵；所述的第五管道混合器與藥劑制備系統(tǒng)的絮凝劑貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第五計(jì)量泵；
所述循環(huán)出水槽的溢流口通過第一溢流管與前處理塔連接；
所述后處理塔的上部外側(cè)設(shè)置有出水槽，后處理塔頂部通過溢流口與出水槽連接；所述出水槽的出水口通過出水管與清水池連接，出水槽的溢流口通過第二溢流管與清水池連接。
進(jìn)一步地，所述催化劑顆粒為活性吸附材料負(fù)載過渡金屬氧化物催化劑。
更進(jìn)一步地，所述活性吸附材料為活性炭顆?；蚧钚匝趸X顆粒。
更進(jìn)一步地，所述過渡金屬氧化物為錳、鎳、鈦和鋯的氧化物中的一種以上。
進(jìn)一步地，所述的后處理塔設(shè)置有依次流通的流態(tài)化反應(yīng)區(qū)、絮體增長反應(yīng)區(qū)、絮體分離沉淀區(qū)、污泥濃縮區(qū)和澄清水區(qū)，是具有中和、混凝、沉淀和凈化功能的一體化立式反應(yīng)塔。
一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水裝置處理廢水的方法，包括以下步驟：
（1）前處理：二沉池出水由泵通過設(shè)置在前處理塔底部的布水管輸送進(jìn)入前處理塔，同時(shí)來自催化氧化塔頂部氣體收集裝置的臭氧-氧氣混合氣體尾氣通過設(shè)置在前處理塔底部的布?xì)夤苓M(jìn)入前處理塔；臭氧-氧氣混合氣體與廢水在前處理塔底部充分均勻混合后進(jìn)入前處理塔的預(yù)氧化反應(yīng)區(qū)，然后廢水進(jìn)入生物處理區(qū)；
（2）催化氧化處理：經(jīng)前處理塔處理的廢水通過第一水泵輸送到催化氧化塔底部的布水管，同時(shí)通過第一管道混合器、第二管道混合器和第三管道混合器分別加入H2SO4、FeSO4?7H2O和過氧化氫，通過射流器向廢水提供臭氧，通過粒子投入口向催化氧化塔投加催化劑顆粒；
從布水管出來的廢水在催化氧化塔的底部向上流動(dòng)，使催化劑顆粒充分流態(tài)化，進(jìn)行Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化反應(yīng)；廢水經(jīng)流態(tài)化催化氧化處理后到達(dá)催化氧化塔上部，在擋板的作用下，廢水與催化劑顆粒分離并通過出水堰溢流到循環(huán)出水槽；
循環(huán)出水槽中1/2~2/3質(zhì)量的水通過第二水泵輸送，經(jīng)管道和來自前處理塔的廢水混合，進(jìn)入催化氧化塔底部的布水管，以維持廢水在催化氧化塔中的流速，使催化劑顆粒在催化氧化塔中充分流態(tài)化，有效提高廢水的處理效果；
（3）后處理：經(jīng)催化氧化處理的廢水溢流進(jìn)入循環(huán)出水槽，再通過第三水泵經(jīng)管道輸送到后處理塔的噴射進(jìn)水口，進(jìn)入后處理塔的流態(tài)化反應(yīng)區(qū)，同時(shí)通過第四管道混合器和第五管道混合器向廢水中加入堿液和聚丙烯酰胺；
在流態(tài)化反應(yīng)區(qū)，微絮體開始形成，維持水流上升速度為25~45m/h，使微絮體處于流態(tài)化狀態(tài)，使廢水和堿液、聚丙烯酰胺充分混合、接觸、反應(yīng)；從流態(tài)化反應(yīng)區(qū)出來的廢水進(jìn)入絮體增長反應(yīng)區(qū)，廢水的流速下降，流態(tài)化逐漸減弱，微絮體在絮凝劑作用下相互凝聚，形成較大的絮體開始下沉，接著，廢水進(jìn)入絮體分離沉淀區(qū)；在絮體分離沉淀區(qū)，廢水上升的流速進(jìn)一步下降，絮體逐漸下沉，最后到達(dá)污泥濃縮區(qū)，在反應(yīng)塔底部形成沉淀并逐漸濃縮，而廢水緩慢上流至后處理塔頂部的澄清水區(qū)，通過溢流堰溢流進(jìn)入出水槽輸送到清水池，完成廢水的Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化處理過程。
進(jìn)一步地，步驟（1）中，廢水在前處理塔的停留時(shí)間為1.5-3h。
進(jìn)一步地，步驟（2）中，加入H2SO4使廢水pH保持為2~4。
進(jìn)一步地，步驟（2）中，F(xiàn)eSO4?7H2O、過氧化氫和臭氧的加入量與待處理廢水COD質(zhì)量比分別為1-2:1、1-3:1和0.5-1:1。
進(jìn)一步地，步驟（2）中，廢水在催化氧化塔的停留時(shí)間為1~2.5h。
進(jìn)一步地，步驟（2）中，從布水管出來的廢水在催化氧化塔的底部向上流動(dòng)的速度為40~70 m/h。
進(jìn)一步地，步驟（2）中，催化劑顆粒的投加量為：催化劑顆粒與廢水的料液比為2:1~15:1g/L。
進(jìn)一步地，步驟（3）中，以廢水體積計(jì)，聚丙烯酰胺的加入量為1~2mg/L。
進(jìn)一步地，步驟（3）中，加入堿液調(diào)節(jié)廢水的pH值至7.5～8。
進(jìn)一步地，步驟（3）中，廢水在后處理塔的停留時(shí)間為3~5h。
因?yàn)槟舅亟到猱a(chǎn)物等難生物降解有機(jī)污染物的存在，造紙廢水二級(jí)生物處理出水仍然含有較高濃度的COD和發(fā)色物質(zhì)，無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的方法首先將造紙廢水二級(jí)生物處理出水輸送到前處理塔的底部，與來自催化氧化塔氣體收集裝置收集的尾氣混合均勻，進(jìn)入前處理塔的預(yù)氧化反應(yīng)區(qū)，接著廢水進(jìn)入前處理塔的生物處理區(qū)。在臭氧處理廢水過程中，臭氧的利用率并不高，催化氧化塔的尾氣中除了氧氣外，還含有臭氧。因此，在前處理塔的預(yù)氧化反應(yīng)區(qū)中，尾氣中的臭氧氧化降解造紙廢水中的難生物降解有機(jī)物，改善廢水的可生物降解性，同時(shí)，尾氣中的氧氣溶解在廢水中。接著，飽含溶解氧的廢水進(jìn)入前處理塔的生物處理區(qū)，廢水中的有機(jī)污染物被附著在載體上的微生物吸附、氧化降解，達(dá)到對(duì)廢水預(yù)處理、降低廢水污染負(fù)荷的目的。
經(jīng)前處理塔處理的廢水輸送到催化氧化塔，通過底部的布水管經(jīng)布水板進(jìn)入催化氧化塔的流態(tài)化催化氧化反應(yīng)區(qū)，廢水中的有機(jī)污染物、FeSO4?7H2O、過氧化氫、溶解態(tài)臭氧和催化劑顆粒充分均勻混合，進(jìn)行Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化反應(yīng)。首先，亞鐵離子催化過氧化氫分解產(chǎn)生羥基自由基，通過羥基自由基氧化、礦化廢水中的有機(jī)污染物，這是Fenton反應(yīng)的主要原理；另一方面，臭氧分子具有較強(qiáng)的氧化降解廢水中有機(jī)污染物的能力，而更為重要的是，催化劑顆粒具有很強(qiáng)的吸附性能，臭氧分子和廢水中的有機(jī)污染物吸附在催化劑顆粒表面上并富集起來。吸附在催化劑顆粒表面上的臭氧分子與催化劑顆粒表面的活性組分發(fā)生表面催化反應(yīng)，生成了以羥基自由基為主的新生態(tài)自由基，對(duì)廢水有機(jī)污染物的降解去除產(chǎn)生了重要影響。這些自由基或吸附在催化劑顆粒表面，或以溶解態(tài)存在于廢水中，有效降解去除吸附在催化劑顆粒上和廢水中的有機(jī)污染物。此外，亞鐵離子和過氧化氫也能有效催化臭氧分解生產(chǎn)羥基自由基。因此，在催化氧化塔的流態(tài)化催化氧化反應(yīng)區(qū)中，充分發(fā)揮了Fenton和臭氧催化氧化反應(yīng)在流態(tài)化條件下的協(xié)同效應(yīng)，大大提高了廢水處理的效率，提高了對(duì)廢水COD和色度的去除效果。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
（1）本發(fā)明利用Fenton和臭氧催化氧化反應(yīng)在流態(tài)化條件下的協(xié)同效應(yīng)，大大提高了廢水處理的效率，提高了對(duì)廢水COD和色度的去除效果。
（2）本發(fā)明利用流態(tài)化催化氧化技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的Fenton氧化工藝及臭氧催化氧化工藝，利用流態(tài)化條件下高效的傳質(zhì)效率，實(shí)現(xiàn)了較低的過氧化氫、亞鐵離子及臭氧投加量條件下廢水的較高處理效果，提高了廢水處理的效率，同時(shí)減少了污泥的生成量；在催化氧化塔的流態(tài)化催化氧化反應(yīng)區(qū)中，廢水中的有機(jī)污染物、FeSO4?7H2O、過氧化氫、溶解態(tài)臭氧和催化劑顆粒充分均勻混合，進(jìn)行Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化反應(yīng)，有效提高了傳質(zhì)效率和化學(xué)反應(yīng)的速率，提高了廢水中有機(jī)污染物氧化降解的效果；同時(shí)減少化學(xué)試劑用量，減少后期混凝過程中污泥的產(chǎn)量。
（3）本發(fā)明通過控制過氧化氫計(jì)量泵使過氧化氫逐步、連續(xù)加入到反應(yīng)體系中，有效維持了流態(tài)化催化氧化塔中穩(wěn)定的、較高的過氧化氫濃度，保證羥基自由基持續(xù)有效的生成，保證較高的催化氧化反應(yīng)速度，同時(shí)有效減少過氧化氫的無效分解，減少過氧化氫的需求量。
（4）本發(fā)明通過設(shè)計(jì)尾氣收集裝置，將催化氧化塔中未參與反應(yīng)的臭氧及氧氣一起輸送到前處理塔，利用尾氣中的臭氧和氧氣依次對(duì)廢水進(jìn)行臭氧預(yù)氧化和生物處理，臭氧的利用率提高20%以上，廢水COD去除率提高10%以上，同時(shí)降低了廢水處理的成本。
附圖說明
圖1是本發(fā)明Fenton協(xié)同臭氧處理廢水裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明要求保護(hù)的范圍并不局限于實(shí)施例所表述的范圍。
圖1為本發(fā)明Fenton協(xié)同臭氧處理廢水裝置的示意圖，由圖1知，本發(fā)明的一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水裝置，包括前處理塔9、催化氧化塔1、后處理塔27、藥劑制備系統(tǒng)30、臭氧供應(yīng)系統(tǒng)和清水池29；前處理塔9的底部設(shè)置有布水管12和布?xì)夤?3，前處理塔9的上部設(shè)置吸附生長有微生物的填料；前處理塔9由下至上設(shè)置有依次流通的預(yù)氧化區(qū)10和生物處理區(qū)11；臭氧供應(yīng)系統(tǒng)包括通過管道連接的氧氣供應(yīng)系統(tǒng)36和臭氧制備裝置38，氧氣供應(yīng)系統(tǒng)36和臭氧制備裝置38的連接管道上設(shè)置有流量計(jì)37；后處理塔27設(shè)置有依次流通的流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1、絮體增長反應(yīng)區(qū)27-2、絮體分離沉淀區(qū)27-3、污泥濃縮區(qū)27-4和澄清水區(qū)27-5，是具有中和、混凝、沉淀和凈化功能的一體化立式反應(yīng)塔；藥劑制備系統(tǒng)30制備和/或貯存了酸、催化劑、堿、絮凝劑溶液和過氧化氫，并分別通過計(jì)量泵加入到廢水中去；
前處理塔9上部外側(cè)設(shè)置有出水槽14，前處理塔9的頂部通過溢流口與出水槽14連接；所述前處理塔9的出水槽14通過管道與設(shè)置在催化氧化塔1底部的布水管2連接；前處理塔9的出水槽14與催化氧化塔布水管2的連接管道上設(shè)置有依次連接的第一水泵15、第一管道混合器16、第二管道混合器17、第三管道混合器18、第一流量計(jì)19和射流器20；第一管道混合器16通過管道與藥劑制備系統(tǒng)30的酸液貯存槽30-1的出口連接；第一管道混合器16與藥劑制備系統(tǒng)30的酸液貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第一計(jì)量泵31；第二管道混合器17通過管道與藥劑制備系統(tǒng)30的催化劑貯存槽30-2的出口連接；第二管道混合器17與藥劑制備系統(tǒng)30的催化劑貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第二計(jì)量泵32；第三管道混合器18通過管道與藥劑制備系統(tǒng)30的過氧化氫貯存槽30-3的出口連接；第三管道混合器18與藥劑制備系統(tǒng)30的過氧化氫貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第三計(jì)量泵33；射流器20通過管道與臭氧供應(yīng)系統(tǒng)的臭氧制備裝置38連接；射流器20與臭氧制備裝置38的連接管道上設(shè)置有防止廢水倒流的單向閥39；
催化氧化塔1上部外側(cè)設(shè)置有循環(huán)出水槽8，催化氧化塔1頂部通過溢流口與循環(huán)出水槽8連接；循環(huán)出水槽8通過管道與催化氧化塔1底部的布水管2連接；循環(huán)出水槽8與布水管2的連接管道上設(shè)置有依次連接的第二流量計(jì)21和第二水泵22；所述催化氧化塔1的下部設(shè)置有布水板3，催化氧化塔1的上部設(shè)置有擋板6；催化氧化塔1還設(shè)置有催化劑顆粒5和粒子投加口4；
催化氧化塔1頂部設(shè)置有氣體收集裝置7，所述氣體收集裝置7通過尾氣管41與設(shè)置在前處理塔9底部的布?xì)夤?3連接；
催化氧化塔循環(huán)出水槽8的出水口通過管道與后處理塔27的噴射進(jìn)水口連接；循環(huán)出水槽8的出水口與后處理塔27的噴射進(jìn)水口的連接管道上設(shè)置有依次連接的第三流量計(jì)23、第三水泵24、第四管道混合器25和第五管道混合器26；第四管道混合器25通過管道與藥劑制備系統(tǒng)30的堿液貯存槽30-4的出口連接；第五管道混合器26通過管道與藥劑制備系統(tǒng)30的絮凝劑貯存槽30-5的出口連接；所述的第四管道混合器25與藥劑制備系統(tǒng)30的堿液貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第四計(jì)量泵34；所述的第五管道混合器26與藥劑制備系統(tǒng)30的絮凝劑貯存槽出口的連接管道上設(shè)置有第五計(jì)量泵35；
循環(huán)出水槽8的溢流口通過第一溢流管40與前處理塔9連接；
后處理塔27的上部外側(cè)設(shè)置有出水槽28，后處理塔27頂部通過溢流口與出水槽28連接；出水槽28的出水口通過出水管42與清水池29連接，出水槽28的溢流口通過第二溢流管43與清水池29連接；
實(shí)施例1
本實(shí)施例中，一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水裝置用于處理南方雜木漿D0/C-(EO)PD1漂白廢水經(jīng)水解酸化和活性污泥法處理后的廢水，廢水的CODcr為320 mg/L，BOD5為60 mg/L，色度為630 C.U.。
應(yīng)用一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水的裝置處理南方雜木漿漂白廢水的方法，包括以下步驟和工藝條件：
（1）前處理：二沉池出水由泵通過設(shè)置在前處理塔9底部的布水管12輸送進(jìn)入前處理塔9，同時(shí)來自催化氧化塔1頂部氣體收集裝置7的臭氧-氧氣混合氣體尾氣通過設(shè)置在前處理塔9底部的布?xì)夤?3進(jìn)入前處理塔9；臭氧-氧氣混合氣體與廢水在前處理塔9底部充分均勻混合后進(jìn)入前處理塔9的預(yù)氧化反應(yīng)區(qū)10，然后廢水進(jìn)入生物處理區(qū)11；廢水在前處理塔9的停留時(shí)間為3h；
（2）催化氧化處理：經(jīng)前處理塔9處理的廢水通過第一水泵15輸送到催化氧化塔1底部的布水管2，同時(shí)通過第一管道混合器16、第二管道混合器17和第三管道混合器18分別加入H2SO4、FeSO4?7H2O和過氧化氫，通過射流器20向廢水提供臭氧，通過粒子投入口4向催化氧化塔投加催化劑顆粒5；以廢水體積計(jì)，F(xiàn)eSO4?7H2O、過氧化氫和臭氧的加入量分別為640 mg/L、960 mg/L和320 mg/L；加入H2SO4使廢水pH保持為4；投加催化劑顆粒為活性碳負(fù)載二氧化鈦顆粒，以廢水體積計(jì)，催化劑顆粒加入量為3 g/L；
從布水管2出來的廢水以55 m/h的流速在催化氧化塔1的底部向上流動(dòng)，使催化劑顆粒5充分流態(tài)化，進(jìn)行Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化反應(yīng)；廢水經(jīng)流態(tài)化催化氧化處理后到達(dá)催化氧化塔1上部，在擋板6的作用下，廢水與催化劑顆粒5分離通過出水堰溢流到循環(huán)出水槽8；
循環(huán)出水槽8中2/3質(zhì)量的水通過第二水泵22輸送，經(jīng)管道和來自前處理塔9的廢水混合，進(jìn)入催化氧化塔1底部的布水管2，以維持廢水在催化氧化塔1中的流速，使催化劑顆粒5在催化氧化塔1中充分流態(tài)化，有效提高廢水的處理效果；廢水在催化氧化塔1的停留時(shí)間為2 h；
3）后處理：經(jīng)催化氧化處理的廢水溢流進(jìn)入循環(huán)出水槽8，再通過第三水泵24經(jīng)管道輸送到后處理塔27的噴射進(jìn)水口，進(jìn)入后處理塔的流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1，同時(shí)通過第四管道混合器25和第五管道混合器26向廢水中加入堿液和聚丙烯酰胺，以廢水體積計(jì)，聚丙烯酰胺的加入量為1.5mg/L，廢水的pH值調(diào)節(jié)至8；在流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1，微絮體開始形成，維持水流上升速度為25m/h，使微絮體處于流態(tài)化狀態(tài)，使廢水和堿液、聚丙烯酰胺充分混合、接觸、反應(yīng)；從流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1出來的廢水進(jìn)入絮體增長反應(yīng)區(qū)27-2，廢水的流速下降，流態(tài)化逐漸減弱，微絮體在絮凝劑作用下相互凝聚，形成較大的絮體開始下沉，接著，廢水進(jìn)入絮體分離沉淀區(qū)27-3；在絮體分離沉淀區(qū)27-3，廢水上升的流速進(jìn)一步下降，絮體逐漸下沉，最后到達(dá)污泥濃縮區(qū)27-4，在反應(yīng)塔底部形成沉淀并逐漸濃縮，而廢水緩慢上流至后處理塔頂部的澄清水區(qū)27-5，通過溢流堰溢流進(jìn)入出水槽28輸送到清水池29，完成廢水的Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化處理過程，廢水在后處理塔27的停留時(shí)間為5 h。
經(jīng)檢測，處理后廢水的CODcr為72 mg/L，色度為75 C.U.。而采取常規(guī)的Fenton處理方法，處理后廢水的CODcr為135 mg/L，色度為150C.U.，且處理成本較高。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中，一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水裝置用于處理廢紙脫墨制漿廢水經(jīng)IC塔和SBR處理后的廢水，廢水的CODcr為390 mg/L，色度為650 C.U.。
應(yīng)用一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水的裝置處理南方雜木漿漂白廢水的方法，包括以下步驟和工藝條件：
（1）前處理：二沉池出水由泵通過設(shè)置在前處理塔9底部的布水管12輸送進(jìn)入前處理塔9，同時(shí)來自催化氧化塔1頂部氣體收集裝置7的臭氧-氧氣混合氣體尾氣通過設(shè)置在前處理塔9底部的布?xì)夤?3進(jìn)入前處理塔9；臭氧-氧氣混合氣體與廢水在前處理塔9底部充分均勻混合后進(jìn)入前處理塔9的預(yù)氧化反應(yīng)區(qū)10，然后廢水進(jìn)入生物處理區(qū)11；廢水在前處理塔9的停留時(shí)間為1.5h；
（2）催化氧化處理：經(jīng)前處理塔9處理的廢水通過第一水泵15輸送到催化氧化塔1底部的布水管2，同時(shí)通過第一管道混合器16、第二管道混合器17和第三管道混合器18分別加入H2SO4、FeSO4?7H2O和過氧化氫，通過射流器20向廢水提供臭氧，通過粒子投入口4向催化氧化塔投加催化劑顆粒5；以廢水體積計(jì)，F(xiàn)eSO4?7H2O的加入量為390 mg/L，過氧化氫加入量為390 mg/L，臭氧加入量為390 mg/L；加入H2SO4使廢水pH保持為3；投加催化劑顆粒為活性氧化鋁負(fù)載氧化錳和二氧化鈦顆粒，以廢水體積計(jì)，催化劑顆粒加入量為15g/L；
從布水管2出來的廢水以70 m/h的流速在催化氧化塔1的底部向上流動(dòng)，使催化劑顆粒5充分流態(tài)化，進(jìn)行Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化反應(yīng)；廢水經(jīng)流態(tài)化催化氧化處理后到達(dá)催化氧化塔1上部，在擋板6的作用下，廢水與催化劑顆粒5分離通過出水堰溢流到循環(huán)出水槽8；
循環(huán)出水槽8中2/3質(zhì)量的水通過第二水泵22輸送，經(jīng)管道和來自前處理塔9的廢水混合，進(jìn)入催化氧化塔1底部的布水管2，以維持廢水在催化氧化塔1中的流速，使催化劑顆粒5在催化氧化塔1中充分流態(tài)化，有效提高廢水的處理效果；廢水在催化氧化塔1的停留時(shí)間為1h；
3）后處理：經(jīng)催化氧化處理的廢水溢流進(jìn)入循環(huán)出水槽8，再通過第三水泵24經(jīng)管道輸送到后處理塔27的噴射進(jìn)水口，進(jìn)入后處理塔的流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1，同時(shí)通過第四管道混合器25和第五管道混合器26向廢水中加入堿液和聚丙烯酰胺，以廢水體積計(jì)，聚丙烯酰胺的加入量為2mg/L，廢水的pH值調(diào)節(jié)至7.5；在流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1，微絮體開始形成，維持水流上升速度為45m/h，使微絮體處于流態(tài)化狀態(tài)，使廢水和堿液、聚丙烯酰胺充分混合、接觸、反應(yīng)；從流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1出來的廢水進(jìn)入絮體增長反應(yīng)區(qū)27-2，廢水的流速下降，流態(tài)化逐漸減弱，微絮體在絮凝劑作用下相互凝聚，形成較大的絮體開始下沉，接著，廢水進(jìn)入絮體分離沉淀區(qū)27-3；在絮體分離沉淀區(qū)27-3，廢水上升的流速進(jìn)一步下降，絮體逐漸下沉，最后到達(dá)污泥濃縮區(qū)27-4，在反應(yīng)塔底部形成沉淀并逐漸濃縮，而廢水緩慢上流至后處理塔頂部的澄清水區(qū)27-5，通過溢流堰溢流進(jìn)入出水槽28輸送到清水池29，完成廢水的Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化處理過程，廢水在后處理塔27的停留時(shí)間為3 h。
經(jīng)處理后，廢水的CODcr為97 mg/L，色度為70 C.U.。而采取常規(guī)的Fenton處理方法，處理后廢水的CODcr為126 mg/L，色度為115 C.U.，且處理成本較高。
實(shí)施例3
本實(shí)施例中，一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水裝置用于處理廢紙?jiān)旒垙U水經(jīng)水解酸化和SBR處理后的廢水，廢水的CODcr為230 mg/L，色度為320 C.U.。
應(yīng)用一種Fenton協(xié)同臭氧處理廢水的裝置處理南方雜木漿漂白廢水的方法，包括以下步驟和工藝條件：
（1）前處理：二沉池出水由泵通過設(shè)置在前處理塔9底部的布水管12輸送進(jìn)入前處理塔9，同時(shí)來自催化氧化塔1頂部氣體收集裝置7的臭氧-氧氣混合氣體尾氣通過設(shè)置在前處理塔9底部的布?xì)夤?3進(jìn)入前處理塔9；臭氧-氧氣混合氣體與廢水在前處理塔9底部充分均勻混合后進(jìn)入前處理塔9的預(yù)氧化反應(yīng)區(qū)10，然后廢水進(jìn)入生物處理區(qū)11；廢水在前處理塔9的停留時(shí)間為2h；
（2）催化氧化處理：經(jīng)前處理塔9處理的廢水通過第一水泵15輸送到催化氧化塔1底部的布水管2，同時(shí)通過第一管道混合器16、第二管道混合器17和第三管道混合器18分別加入H2SO4、FeSO4?7H2O和過氧化氫，通過射流器20向廢水提供臭氧，通過粒子投入口4向催化氧化塔投加催化劑顆粒5；以廢水體積計(jì)，F(xiàn)eSO4?7H2O的加入量為345 mg/L，過氧化氫加入量為460 mg/L，臭氧加入量為115 mg/L；加入H2SO4使廢水pH保持為2；投加催化劑顆粒為活性碳負(fù)載氧化鎳顆粒，以廢水體積計(jì)，催化劑顆粒加入量為2g/L；
從布水管2出來的廢水以40m/h的流速在催化氧化塔1的底部向上流動(dòng)，使催化劑顆粒5充分流態(tài)化，進(jìn)行Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化反應(yīng)；廢水經(jīng)流態(tài)化催化氧化處理后到達(dá)催化氧化塔1上部，在擋板6的作用下，廢水與催化劑顆粒5分離通過出水堰溢流到循環(huán)出水槽8；
循環(huán)出水槽8中1/2質(zhì)量的水通過第二水泵22輸送，經(jīng)管道和來自前處理塔9的廢水混合，進(jìn)入催化氧化塔1底部的布水管2，以維持廢水在催化氧化塔1中的流速，使催化劑顆粒5在催化氧化塔1中充分流態(tài)化，有效提高廢水的處理效果；廢水在催化氧化塔1的停留時(shí)間為2.5h；
3）后處理：經(jīng)催化氧化處理的廢水溢流進(jìn)入循環(huán)出水槽8，再通過第三水泵24經(jīng)管道輸送到后處理塔27的噴射進(jìn)水口，進(jìn)入后處理塔的流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1，同時(shí)通過第四管道混合器25和第五管道混合器26向廢水中加入堿液和聚丙烯酰胺，以廢水體積計(jì)，聚丙烯酰胺的加入量為1mg/L，廢水的pH值調(diào)節(jié)至7.8；在流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1，微絮體開始形成，維持水流上升速度為35m/h，使微絮體處于流態(tài)化狀態(tài)，使廢水和堿液、聚丙烯酰胺充分混合、接觸、反應(yīng)；從流態(tài)化反應(yīng)區(qū)27-1出來的廢水進(jìn)入絮體增長反應(yīng)區(qū)27-2，廢水的流速下降，流態(tài)化逐漸減弱，微絮體在絮凝劑作用下相互凝聚，形成較大的絮體開始下沉，接著，廢水進(jìn)入絮體分離沉淀區(qū)27-3；在絮體分離沉淀區(qū)27-3，廢水上升的流速進(jìn)一步下降，絮體逐漸下沉，最后到達(dá)污泥濃縮區(qū)27-4，在反應(yīng)塔底部形成沉淀并逐漸濃縮，而廢水緩慢上流至后處理塔頂部的澄清水區(qū)27-5，通過溢流堰溢流進(jìn)入出水槽28輸送到清水池29，完成廢水的Fenton協(xié)同臭氧流態(tài)化催化氧化處理過程，廢水在后處理塔27的停留時(shí)間為4 h。
經(jīng)處理后，廢水的CODcr為57 mg/L，色度為35 C.U.。而采取常規(guī)的Fenton處理方法，處理后廢水的CODcr為90 mg/L，色度為85 C.U.，且處理成本較高。
實(shí)施例4
本實(shí)施例除下述條件外，其余同實(shí)施例1：本實(shí)施例中，以廢水體積計(jì)，過氧化氫加入量為640 mg/L，所投加的催化劑顆粒為活性氧化鋁負(fù)載氧化鋯顆粒，催化劑顆粒投加量為12 g/L；
經(jīng)處理后，廢水的CODcr為58 mg/L，色度為69 C.U.。而采取常規(guī)的Fenton處理方法，處理后廢水的CODcr為135 mg/L，色度為150C.U.，且處理成本較高。