强化臭氧氧化含油污水催化剂的制备方法及内循环装置
阅读：543发布：2021-05-17
专利汇可以提供强化臭氧氧化含油污水催化剂的制备方法及内循环装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种强化臭 氧 氧化含油污 水 催化剂的制备方法及内循环装置，涉及 水处理 技术领域；包括将 硝酸 铁 溶液浸渍 碳 氮化物载体；然后对浸渍后的碳氮化物载体加热干燥；加热到550℃进行 煅烧 ，即得所述 污水处理 催化剂。该装置包括含油污水 原水 箱、 循环 泵 、微纳米气泡发生器、臭氧发生器、臭氧反应器、内循环回流装置，内循环回流装置包括内嵌的催化剂磁分离装置、 挡板 、导 流管 、催化剂出口；所述臭氧反应器内污水处理催化剂的添加量为0.5-2g/L。本发明以微纳米气泡形式通入臭氧，通过催化剂的作用，使臭氧在 水体 中产生大量强氧化性自由基，提高臭氧利用率，最大限度去除含油污水中有机污染物，还便于催化剂经内循环装置实现分离与回收。，下面是强化臭氧氧化含油污水催化剂的制备方法及内循环装置专利的具体信息内容。
1.一种强化臭氧氧化含油污水催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将硝酸铁溶液浸渍碳氮化物载体；
B、然后对浸渍后的碳氮化物载体加热干燥；
C、在保护气氛下对干燥后的碳氮化物载体加热到550℃进行煅烧，即得所述污水处理催化剂。
2.根据权利要求1所述的强化臭氧氧化含油污水催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤A中硝酸铁溶液的质量浓度为2.5％-50％。
3.根据权利要求1所述的强化臭氧氧化含油污水催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤A中碳氮化物载体包括通过热聚合法合成的多孔石墨相碳氮化物，所述热聚合法具体包括将尿素放入马弗炉中加热，以5-20℃/min的升温速率升至450-600℃，恒温煅烧1.5-
4h，再自然降温至30℃，即得黄色粉末状多孔石墨相碳氮化物。
4.根据权利要求3所述的强化臭氧氧化含油污水催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳氮化物载体的比表面积为56-100m3g-1，孔直径为3.0-6.0nm，孔体积为0.15-1.2cm3g-1。
5.根据权利要求1所述的强化臭氧氧化含油污水催化剂的制备方法，其特征在于：所述污水处理催化剂中添加有稀土元素，所述稀土元素为镨，以硝酸镨作为前驱体，硝酸镨与硝酸铁的质量比为1:2-1:10。
6.一种具有权利要求1-5任意一种所述强化臭氧氧化含油污水催化剂的污水处理装置，其特征在于，包括原水箱(1)、循环泵(2)、微纳米气泡发生器(3)、臭氧发生器(4)、臭氧反应器(5)、内循环回流装置；所述内循环回流装置包括内嵌的催化剂磁分离装置、挡板(11)、导流管(12)、催化剂出口(13)；所述臭氧反应器(5)内的所述污水处理催化剂的添加量为0.5-2g/L。
7.根据权利要求6所述的污水处理装置，其特征在于：
所述循环泵(2)位于原水箱(1)与臭氧反应器(5)之间，循环泵(2)将原水箱(1)中的液体泵入臭氧反应器(5)底部；臭氧发生器(4)产生臭氧通过微纳米气泡发生器(3)在臭氧反应器(5)底部产生微纳米气泡；
所述臭氧反应器(5)顶部还设置有用于将分离的油分刮除的刮油装置(6)、释放尾气的尾气出口(7)，所述尾气出口(7)设置有尾气破坏器(14)。
8.根据权利要求6所述的污水处理装置，其特征在于：所述臭氧反应器(5)顶部一侧与内循环回流装置的顶部相连通；所述催化剂磁分离装置包括筒体(9)、螺旋状电磁线圈(10)，所述螺旋状电磁线圈(10)位于筒体(9)内部，所述内循环回流装置底部为倒锥结构，内循环回流装置底部通过导流管(12)与臭氧反应器(5)相连接；内循环回流装置底部还设置有挡板(11)，内循环回流装置底部远离导流管(12)的一侧设置有催化剂出口(13)；所述导流管(12)倾斜设置，其上端与内循环倒锥结构的下端相齐平，导流管(12)与水平线夹角为30-60°。
9.根据权利要求7所述的污水处理装置，其特征在于：对螺旋状电磁线圈(10)进行间断式通电，通电率为10％-30％。
10.根据权利要求7所述的污水处理装置，其特征在于：通过微纳米气泡发生器(3)产生微纳米气泡，其尺寸小于50μm。
强化臭氧氧化含油污水催化剂的制备方法及内循环装置
技术领域
背景技术
[0002] 石油的开采，运输和精炼、天然气处理、生产液体燃料，机油和润滑剂以及石油基衍生物，废物和残渣的处理不可避免会产生原油/石油污染的废水。原油/石油是复杂的烃类混合物，包括苯，甲苯，乙苯和二甲苯，萘，菲，二苯并噻吩，聚芳烃(PAHs)和苯酚等。含油污水现阶段处理方法包括气浮法、絮凝法和生物法等，但是出水COD达标50mg/L排放主要依赖于水质的组成，对于难降解含油污水例如稠油污水、石油化工污水很难达到排放标准，因此需要在此基础之上需对含油污水进行深度处理，保障出水水质。
[0003] 臭氧是最有效的氧化剂(E0＝+2.07V)之一，已被广泛用于降解各种有机化学物，包括多环芳烃、石油烃等。已经提出了两种臭氧氧化烃类的主要机理：(1)臭氧通过环加成或亲电反应直接攻击；(2)臭氧分解引起的自由基(主要是羟基自由基)间接攻击。然而，臭氧利用率较低且常规条件下产生能有效处理有机物的羟基自由基数量少，因此，单独使用臭氧处理有机废水，成本太高且有机物降解不完全。
[0004] 目前催化臭氧氧化的反应器单一，处理效率低，传统的臭氧填充床反应器，无法保证气固液的充分接触，导致整体的催化效率偏低，而且催化剂的更换需停止整个设备，导致运行效率低。
[0005] 为了降低臭氧投加量、增加臭氧的利用效率，臭氧催化氧化成为其效果的关键要素。提高催化剂的稳定性、经济性以及增加其回收利用效率，决定了实际运行成败的关键。非均相催化剂通过将金属离子负载在固体物质上，可以回收利用，且添加的金属离子固定在负载物上，不会对废水增加后续处理的负担。石墨相氮化碳具有良好的结构和较高的化学稳定性，可能作为一种促进活性物质均匀分散并在催化反应中提供更多活性位点的载体。
发明内容
[0007] 本发明的目的一是通过以下技术方案实现的：一种污水处理催化剂制备方法，包括以下步骤：
[0009] B、然后对浸渍后的碳氮化物载体加热干燥；
[0011] 优选的，所述步骤A中硝酸铁溶液的质量浓度为2.5％-50％，在这个范围内制备出的氧化铁负载碳氮化物对催化臭氧氧化处理含油污水效果较好，超出上限，易造成氧化铁成块堆积在载体表面，低于此含量，催化效率低。
[0012] 优选的，所述步骤A中碳氮化物载体包括通过热聚合法合成的多孔石墨相碳氮化物，所述热聚合法具体包括将尿素放入马弗炉中加热，以5-20℃/min的升温速率升至450-600℃，恒温煅烧1.5-4h，再自然降温至30℃，即得黄色粉末状多孔石墨相碳氮化物。
[0014] 优选的，所述污水处理催化剂中添加有稀土元素，所述稀土元素为镨，以硝酸镨作为前驱体，硝酸镨与硝酸铁的质量比为1:2-1:10，根据实验结果，低于或高于上限，臭氧催化氧化含油污水效果减弱。
[0015] 优选的，所述保护气氛包括氦气、氮气、氩气、空气、氧气中的一种或多种。
[0016] 本发明的目的一是通过以下技术方案实现的：一种具有权利要求1-5任意一种所述污水处理催化剂的污水处理装置，包括原水箱、循环泵、微纳米气泡发生器、臭氧发生器、臭氧反应器、内循环回流装置；所述内循环回流装置包括内嵌的催化剂磁分离装置、挡板、导流管、催化剂出口；所述臭氧反应器内的所述污水处理催化剂的添加量为0.5-2g/L。
[0017] 优选的，所述循环泵位于原水箱与臭氧反应器之间，循环泵将原水箱中的液体泵入臭氧反应器底部；臭氧发生器产生臭氧通过微纳米气泡发生器在臭氧反应器底部产生微纳米气泡；所述臭氧反应器顶部还设置有用于将分离的油分刮除的刮油装置、释放尾气的尾气出口，所述尾气出口远离臭氧反应器的一端设置有尾气破坏器。
[0018] 优化的，所述臭氧反应器顶部一侧与内循环回流装置的顶部相连通；所述催化剂磁分离装置包括筒体、螺旋状电磁线圈，所述螺旋状电磁线圈位于筒体内部，所述内循环回流装置底部为倒锥结构，内循环回流装置底部通过导流管与臭氧反应器相连接；内循环回流装置底部还设置有挡板，内循环回流装置底部远离导流管的一侧设置有催化剂出口；所述导流管倾斜设置，其上端与内循环倒锥结构的下端相齐平，导流管与水平线夹角为30-60°。
[0019] 优选的，对螺旋状电磁线圈进行间断式通电，通电率为10％-30％，便于收集污水处理催化剂，催化剂是具有磁性的，电磁线圈通电后可以吸附带有磁性的催化剂于筒壁表面，通电一段时间后断电，催化剂掉入装置的底部，通过催化剂出口来收集。
[0020] 优选的，通过微纳米气泡发生器产生微纳米气泡，其尺寸小于50μm。
[0021] 综上所述，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
[0022] (1)一种污水处理催化剂，负载有催化剂及催化活性组分的碳氮化物在载体上分布均匀，工艺稳定，采用臭氧催化氧化催化剂的臭氧催化氧化工艺替代臭氧氧化工艺，有利于减少臭氧投加量，提高有机物去除率，降低含油污水的处理成本，实现含油污水的稳定达标排放；
[0023] (2)选用负载有催化剂及催化活性组分的碳氮化物，可促进臭氧分解产生羟基自由基从而提高臭氧处理有机物的效率，增加臭氧的利用率，同时催化剂本身具有磁性，易于回收，不会对废水增加后续处理的负担；
[0024] (3)一种具有污水处理催化剂的污水处理装置，一体化内循环臭氧催化氧化反应装置大大提高臭氧滞留时间，提高反应效率；
[0026] 图1是本发明实施例1一种具有污水处理催化剂的污水处理装置的结构示意图；
[0027] 附图标记：1、原水箱；2、循环泵；3、微纳米气泡发生器；4、臭氧发生器；5、臭氧反应器；6、刮油装置；7、尾气出口；8、出水口；9、筒体；10、螺旋状电磁线圈；11、挡板；12、导流管；13、催化剂出口；14、尾气破坏器。
具体实施方式
[0028] 以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开，下面结合具体实施例对本发明进行详细说明：
[0029] 一种污水处理催化剂制备方法，包括以下步骤：
[0030] A、将硝酸铁溶液浸渍碳氮化物载体；
[0031] B、然后对浸渍后的碳氮化物载体加热干燥；
[0032] C、在保护气氛下对干燥后的碳氮化物载体加热到550℃进行煅烧，即得所述污水处理催化剂。得到磁性氧化铁，低于或高于此温度，得出的主要产物不是磁性氧化铁，而是其他类型的铁氧化物。
[0033] 所述步骤A中硝酸铁溶液的质量浓度为2.5％-50％，在这个范围内制备出的氧化铁负载碳氮化物对催化臭氧氧化处理含油污水效果较好，超出上限，易造成氧化铁成块堆积在载体表面，低于此含量，催化效率低。
[0034] 所述步骤A中碳氮化物载体包括通过热聚合法合成的多孔石墨相碳氮化物，所述热聚合法具体包括将尿素放入马弗炉中加热，以5-20℃/min的升温速率升至450-600℃，恒温煅烧1.5-4h，再自然降温至30℃，即得黄色粉末状多孔石墨相碳氮化物。
[0035] 所述污水处理催化剂中添加有稀土元素，所述稀土元素为镨，以硝酸镨作为前驱体，硝酸镨与硝酸铁的质量比为1:2-1:10，根据实验结果，低于或高于上限，臭氧催化氧化含油污水效果减弱。所述保护气氛包括氦气、氮气、氩气、空气、氧气中的一种或多种。
[0036] 一、评价标准及方法
[0037] GB31570—2015石油炼制工业含油废水排放标准。
[0038] 含油污水测定方法：水质化学需氧量的测定重铬酸盐法HJ 828—2017
[0039] 二、实施例1-11
[0040] 实施例1
[0041] 一种污水处理催化剂制备方法，多孔石墨相氮化碳载体通过将尿素放入马弗炉中加热，以15℃/min的升温速率升至550℃，恒温煅烧2h，再自然降温至30℃获得的黄色粉末，比表面积为56.2m3g-1，孔直径为3.8nm，孔体积为0.18cm3g-1。催化剂以硝酸铁和硝酸镨作为前驱体，质量比为1:2，硝酸铁溶液的质量浓度为50％，煅烧的保护气氛为氮气，即得所述污水处理催化剂。
[0042] 上海某炼油厂日处理污水8400m3，COD含量为439mg/L。采用本发明所述方法进行小试试验，含油污水经进水管泵入内循环臭氧催化氧化装置中，通过微纳米气泡发生器3产生微纳米气泡臭氧，利用刮油器除去上层浮油，与水体分离，污水处理催化剂投加量为0.9g/L，反应器中填充的催化剂为镨-氧化铁/氮化碳，反应完成后反应器出水COD含量为
38mg/L，COD去除率为91.3％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
38mg/L，COD去除率为91.3％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
[0043] 实施例2
[0044] 一种污水处理催化剂制备方法，多孔石墨相氮化碳载体通过将尿素放入马弗炉中加热，以15℃/min的升温速率升至550℃，恒温煅烧2h，再自然降温至30℃获得的黄色粉末，比表面积为56.2m3g-1，孔直径为3.8nm，孔体积为0.18cm3g-1。催化剂以硝酸铁和硝酸镨作为前驱体，质量比为1:2，硝酸铁溶液的质量浓度为50％，煅烧的保护气氛为氮气。
[0045] 上海某炼油厂日处理污水8400m3，COD含量为612mg/L。采用本发明所述方法进行小试试验，含油污水经进水管泵入内循环臭氧催化氧化装置中，通过微纳米气泡发生器3产生微纳米气泡臭氧，利用刮油器除去上层浮油，与水体分离，污水处理催化剂投加量为1.2g/L，反应器中填充的催化剂为镨-氧化铁/氮化碳，反应完成后反应器出水COD含量为
41mg/L，COD去除率为93.3％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
41mg/L，COD去除率为93.3％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
[0046] 实施例3
[0047] 一种污水处理催化剂制备方法，多孔石墨相氮化碳载体通过将尿素放入马弗炉中加热，以15℃/min的升温速率升至550℃，恒温煅烧2h，再自然降温至30℃获得的黄色粉末，比表面积为56.2m3g-1，孔直径为3.8nm，孔体积为0.18cm3g-1。催化剂以硝酸铁和硝酸镨作为前驱体，质量比为1:2，硝酸铁溶液的质量浓度为50％，煅烧的保护气氛为氮气。
[0048] 上海某炼油厂日处理污水8400m3，COD含量为764mg/L。采用本发明所述方法进行小试试验，含油污水经进水管泵入内循环臭氧催化氧化装置中，通过微纳米气泡发生器3产生微纳米气泡臭氧，利用刮油器除去上层浮油，与水体分离，污水处理催化剂投加量为2.0g/L，反应器中填充的催化剂为镨-氧化铁/氮化碳，反应完成后反应器出水COD含量为
45mg/L，COD去除率为94.1％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
45mg/L，COD去除率为94.1％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
[0049] 实施例4：
[0050] 一种污水处理催化剂制备方法，多孔石墨相氮化碳载体通过将尿素放入马弗炉中加热，以5℃/min的升温速率升至450℃，恒温煅烧1.5h，再自然降温至30℃获得的黄色粉3 -1 3 -1
末，比表面积为56.2mg ，孔直径为3.8nm，孔体积为0.18cmg 。催化剂以硝酸铁和硝酸镨作为前驱体，质量比为1:2，硝酸铁溶液的质量浓度为30％，煅烧的保护气氛为氮气。
末，比表面积为56.2mg ，孔直径为3.8nm，孔体积为0.18cmg 。催化剂以硝酸铁和硝酸镨作为前驱体，质量比为1:2，硝酸铁溶液的质量浓度为30％，煅烧的保护气氛为氮气。
[0051] 上海某炼油厂日处理污水8400m3，COD含量为764mg/L。采用本发明所述方法进行小试试验，含油污水经进水管泵入内循环臭氧催化氧化装置中，通过微纳米气泡发生器3产生微纳米气泡臭氧，利用刮油器除去上层浮油，与水体分离，污水处理催化剂投加量为0.5g/L，反应器中填充的催化剂为镨-氧化铁/氮化碳，反应完成后反应器出水COD含量为
48mg/L，COD去除率为93.7％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
48mg/L，COD去除率为93.7％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
[0052] 实施例5：
[0053] 一种污水处理催化剂制备方法，多孔石墨相氮化碳载体通过将尿素放入马弗炉中加热，以10℃/min的升温速率升至500℃，恒温煅烧2h，再自然降温至30℃获得的黄色粉末，比表面积为56.2m3g-1，孔直径为3.8nm，孔体积为0.18cm3g-1。催化剂以硝酸铁和硝酸镨作为前驱体，质量比为1:5，硝酸铁溶液的质量浓度为2.5％，煅烧的保护气氛为氮气。
[0054] 上海某炼油厂日处理污水8400m3，COD含量为764mg/L。采用本发明所述方法进行小试试验，含油污水经进水管泵入内循环臭氧催化氧化装置中，通过微纳米气泡发生器3产生微纳米气泡臭氧，利用刮油器除去上层浮油，与水体分离，污水处理催化剂投加量为1.6g/L，反应器中填充的催化剂为镨-氧化铁/氮化碳，反应完成后反应器出水COD含量为
51mg/L，COD去除率为93.3％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
51mg/L，COD去除率为93.3％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
[0055] 实施例6：
[0056] 一种污水处理催化剂制备方法，多孔石墨相氮化碳载体通过将尿素放入马弗炉中加热，以15℃/min的升温速率升至550℃，恒温煅烧1.5h，再自然降温至30℃获得的黄色粉末，比表面积为56.2m3g-1，孔直径为3.8nm，孔体积为0.18cm3g-1。催化剂以硝酸铁和硝酸镨作为前驱体，质量比为1:10，硝酸铁溶液的质量浓度为2.5％，煅烧的保护气氛为氮气。
[0057] 上海某炼油厂日处理污水8400m3，COD含量为764mg/L。采用本发明所述方法进行小试试验，含油污水经进水管泵入内循环臭氧催化氧化装置中，通过微纳米气泡发生器3产生微纳米气泡臭氧，利用刮油器除去上层浮油，与水体分离，污水处理催化剂投加量为1.6g/L，反应器中填充的催化剂为镨-氧化铁/氮化碳，反应完成后反应器出水COD含量为
59mg/L，COD去除率为92.2％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
59mg/L，COD去除率为92.2％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
[0058] 实施例7：
[0059] 一种污水处理催化剂制备方法，多孔石墨相氮化碳载体通过将尿素放入马弗炉中加热，以20℃/min的升温速率升至600℃，恒温煅烧4h，再自然降温至30℃获得的黄色粉末，比表面积为56.2m3g-1，孔直径为3.8nm，孔体积为0.18cm3g-1。催化剂以硝酸铁和硝酸镨作为前驱体，质量比为1:8，硝酸铁溶液的质量浓度为2.5％，煅烧的保护气氛为氮气。
[0060] 上海某炼油厂日处理污水8400m3，COD含量为764mg/L。采用本发明所述方法进行小试试验，含油污水经进水管泵入内循环臭氧催化氧化装置中，通过微纳米气泡发生器3产生微纳米气泡臭氧，利用刮油器除去上层浮油，与水体分离，污水处理催化剂投加量为1.6g/L，反应器中填充的催化剂为镨-氧化铁/氮化碳，反应完成后反应器出水COD含量为
56mg/L，COD去除率为92.6％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
56mg/L，COD去除率为92.6％，达到了污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。
[0061] 实施例8
[0062] 一种污水处理催化剂制备方法及具有该催化剂的污水处理装置，与实施例4的不同之处在于，其他操作不变，仅将碳氮化物载体是将尿素以15℃/min的升温速率升至550℃，恒温煅烧2h，再自然降温至30℃，得到黄色粉末状多孔石墨相碳氮化物，将制备的催化剂用来处理来自上海某炼油厂初始COD含量为764mg/L的含油污水，反应完成后反应器出水COD含量为110mg/L，COD去除率为85.6％，达到了污水综合排放标准(GB31570—2015)中的二级标准。
[0063] 实施例9
[0064] 一种污水处理催化剂制备方法及具有该催化剂的污水处理装置，与实施例5的不同之处在于，其他操作不变，仅将硝酸铁溶液的质量浓度固定为35％，将制备的催化剂用来处理来自上海某炼油厂初始COD含量为764mg/L的含油污水，反应完成后反应器出水COD含量为79mg/L，COD去除率为89.6％，达到了污水综合排放标准(GB31570—2015)中的二级标准。
[0065] 实施例10
[0066] 一种污水处理催化剂制备方法及具有该催化剂的污水处理装置，与实施例6的不同之处在于，其他操作不变，仅将硝酸镨与硝酸铁的质量比固定为1:4，将制备的催化剂用来处理来自上海某炼油厂初始COD含量为764mg/L的含油污水，反应完成后反应器出水COD含量为57mg/L，COD去除率为92.5％，达到了污水综合排放标准(GB31570—2015)中的一级标准。
[0067] 实施例11：
[0068] 如图1所示，一种具有污水处理催化剂的污水处理装置，包括原水箱1、循环泵2、微纳米气泡发生器3、臭氧发生器4、臭氧反应器5、内循环回流装置；内循环回流装置包括内嵌的催化剂磁分离装置、挡板11、导流管12、催化剂出口13；臭氧反应器5内的污水处理催化剂的添加量为0.5-2g/L。
[0069] 循环泵2位于原水箱1与臭氧反应器5之间，循环泵2将原水箱1中的液体泵入臭氧反应器5底部；臭氧发生器4产生臭氧通过微纳米气泡发生器3在臭氧反应器5底部产生微纳米气泡；臭氧反应器5顶部还设置有用于将分离的油分刮除的刮油装置6、释放尾气的尾气出口7，尾气出口7远离臭氧反应器5的一端设置有尾气破坏器14。
[0070] 臭氧反应器5顶部一侧与内循环回流装置的顶部相连通；催化剂磁分离装置包括筒体9、螺旋状电磁线圈10，螺旋状电磁线圈10位于筒体9内部，内循环回流装置底部为倒锥结构，内循环回流装置底部通过导流管12与臭氧反应器5相连接；内循环回流装置底部还设置有挡板11，内循环回流装置底部远离导流管12的一侧设置有催化剂出口13；导流管12倾斜设置，其上端与内循环倒锥结构的下端相齐平，导流管12与水平线夹角为30-60°。
[0071] 对螺旋状电磁线圈10进行间断式通电，通电率为10％-30％，便于收集污水处理催化剂，催化剂是具有磁性的，电磁线圈通电后可以吸附带有磁性的催化剂于筒壁表面，通电一段时间后断电，催化剂掉入装置的底部，通过催化剂出口13来收集。通过微纳米气泡发生器3产生微纳米气泡，其尺寸小于50μm。
[0072] 负载有催化剂及催化活性组分的碳氮化物催化剂具有磁性，在臭氧催化氧化过程中稳定性好，与水体易于分离，利用一体化内循环臭氧催化氧化反应装置可进行多次重复利用，有利于节约成本且较为环保。
[0073] 先在臭氧反应器5中通入微纳米气泡，然后通过自身所存在的浮力直接将污染物带出水面，用刮油器除去上层浮油，在臭氧催化氧化反应器内臭氧-催化剂协同作用过程中，由于催化剂具有较大的比表面积、表面活性高以及在水体中分散均匀，能充分地与臭氧和水体中的污染物接触，催化活性强，提高了羟基自由基的产生量，弥补了单纯臭氧氧化过程中臭氧利用率低下以及有机污染物降解率低下的不足，大大提高了臭氧利用率以及难降解有机污染物的降解率。
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