具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

本发明的气水循环的臭氧催化氧化污水处理装置的优选实施例，具体参阅图1所示，包括反应塔13和自反应塔13的下部进入反应塔13的进水管14；位于反应塔1外部的进水管14上沿污水进入方向依次设有进水射流泵1和臭氧投加射流器2，臭氧投加射流器2还连通有臭氧投加管3，臭氧投加管3连通臭氧，位于反应塔1内部的进水管14端部设有臭氧混合曝气头5；混合有臭氧的污水从进水管14进入到反应塔1的下部。反应塔1内位于臭氧混合曝气头5的上部设有臭氧催化床层6，污水进入到反应塔13下部之后水位逐渐增加，与臭氧催化床层6内的臭氧混合氧化；臭氧催化床层6内设有多个水汽循环曝气头7，多个水汽循环曝气头7同时连接有延伸至反应塔13外部的污水循环管15，污水循环管15向上延伸并连通臭氧催化床层6上部的污水，污水循环管15上还设有臭氧循环射流器9，反应塔13上部的污水经污水循环管15进入臭氧循环射流器9，同时，反应塔13的顶部连接有臭氧循环管11，臭氧循环管11的另外一端与臭氧循环射流器9连接，使污水从布置于臭氧催化床层6内部的水汽循环曝气头7进入反应塔13，与臭氧催化床层6再次均匀接触，这样可循环利用尾气中的臭氧，提高臭氧的利用率，提高反应效率，同时对催化床层进行持续的有一定强度的反冲洗，维持催化剂表面的清洁。

本发明的气水循环的臭氧催化氧化污水处理装置可将未被利用的尾气进行二次循环，提高臭氧利用率，同时减少尾气的臭氧浓度，减少尾气破坏装置的规模与投资。

本发明的第二臭氧混合循环曝气头布设于臭氧催化床层6内，可通过内循环的水量提高局部水流升速，使催化床层膨胀率达到5％以上，实现催化床层从完全固定床转化为微流化床，减少固定床中的反应死区，增加催化床层内部的多相接触，从而提高污染物去除率；

现有技术中，由于颗粒或柱状催化剂在水体中处于静止状态，当水体中含有一定的钙镁或碳酸根等阴阳离子时，长时间的吸附聚集效应会在催化剂表面及颗粒与颗粒之间产生结垢现象，进一步遮挡催化剂的活性位点，降低催化剂的活性，增加水头损失，必须采用定期反洗将催化剂床层冲开，无端增加操作和能耗；本发明可利用臭氧尾气对臭氧催化床层6进行有一定强度持续冲洗，无需另设反冲洗模块。

水汽循环曝气头7布设于臭氧催化床层6内部，一方面可减少固定床中的反应死区，另一方面水汽混合流可对固定床内的催化剂表面形成一定强度的清洗，防止催化剂表面盐垢的累积，延长催化剂的使用寿命。

其中，位于臭氧循环射流器9上部的污水循环管上还设有循环动力泵8，用于将反应塔13上部的污水传输至污水循环管15内。

其中，反应塔1的上部设有出水口12，用于将净化过后的污水排出反应塔13。

进一步，反应塔13的顶部设有泄压阀10，避免反应塔13内的压力过大。

其中，臭氧催化床层6的下部贴合设有承托层4，用于承托臭氧催化床层6内的催化剂；本实施例中，承托层4为均匀设置有连通孔的板状结构，在本申请的其他实施例中，承托层4也可以设置为网状等结构。

进一步的，本申请的臭氧催化床层6包括多个预留有间隙的且堆叠布置的球状颗粒或者柱状颗粒的催化剂，预留有间隙便于污水进入到间隙内，以使催化剂与污水的反应更加充分。示例性的，本申请的实施例中的催化剂为铁锰催化剂。

其中，设置于反应塔13内部的污水循环管15连通有上下间隔布置的多个污水循环分管，形成分层的污水循环分管，多个污水循环分管并列布置，多个水汽循环曝气头7均匀设置在多个污水循环分管上，以便使臭氧催化床层内的污水与催化剂和臭氧进行充分的反应。

本申请中，污水从进水管14利用进水射流泵1进入，臭氧经臭氧投加管3进入臭氧投加射流器2并与污水充分混合后，经臭氧混合曝气头5进入反应塔13内；污水水位逐渐升高，经过臭氧催化床层6的接触反应后，反应塔13上部的污水经污水循环管15进入臭氧循环射流器9，并从布置于臭氧催化床层6内部的水汽循环曝气头7进入反应塔13，与臭氧催化床层6再次均匀接触，提高反应效率，同时对催化床层6进行持续的有一定强度的反冲洗，维持催化剂表面的清洁。当反应塔13内压力达到一定值时，多余的极微量臭氧从泄压阀排出后经尾气破坏器后排入大气。

示例性的，以处理某工业污水为例，该污水的初始COD为136mg/L，臭氧投加量为150mg/L，使用内循环微流化臭氧催化氧化污水处理装置对该污水进行处理。

如图1所示，污水从进水射流泵1进入，臭氧经臭氧投加管3进入臭氧投加射流器2并与污水充分混合后，经臭氧混合曝气头5进入反应塔内。污水水位逐渐升高，经过臭氧催化床层6的接触反应后，部分污水经循环动力泵8加压，与经臭氧循环射流器9的剩余臭氧重新混合后，从分层均匀布置于催化床层内部的水汽循环曝气头7进入反应塔，与臭氧催化剂再次均匀接触，并使臭氧催化床层形成微流化，提高反应效率，同时对催化床层进行持续的有一定强度的反冲洗，维持催化剂表面的清洁。当反应塔内压力达到一定值时，多余的极微量臭氧从泄压阀10排出后经尾气破坏器后排入大气。测量其出水COD及气体中剩余臭氧浓度。

另外，采用现有技术中的污水处理装置对工业污水进行处理，具体流程为：污水从进水射流泵进入，臭氧经臭氧投加管进入射流器并与污水充分混合后，经臭氧混合曝气头进入反应塔内。污水水位逐渐升高，经过臭氧催化床层的接触反应后，直接排水。水汽循环模块不工作。测量其出水COD及气体中剩余臭氧浓度。

图2与图3分别是本申请的实施例与现有技术中的污水处理装置连续运行60日时，COD去除率与臭氧利用率的变化图，从图可以看出，本申请的实施例的初始COD去除率为56.2％，现有技术中仅有43.2％，可见汽水循环曝气头使催化床层微流化后，COD的去除效果有明显提高。另一方面，本申请的实施例的的臭氧利用率高达93.1％，而现有技术中的臭氧利用率仅有75.6％，说明尾气在实施例1中能够被有效地循环利用。运行60日后，本申请的实施例的COD降解率基本稳定在50％以上，而现有技术中中的COD降解率从43.2％降低至30.8％，说明采用本申请的实施例中的污水处理装置具有清洁催化剂表面，提高催化剂长期使用稳定性的有益效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。