CN101993144A

CN101993144A - 催化氧化流态床

Info

Publication number: CN101993144A
Application number: CN 201010594093
Authority: CN
Inventors: 徐亮
Original assignee: JIANGSU JIANGDA ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: JIANGSU JIANGDA ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2030-12-17
Also published as: CN101993144B

Abstract

本发明公开了一种常温常压催化氧化流态床，用于高浓度难降解的有机污水处理技术领域。与常规催化氧化装置相比，在流态床底部催化氧化反应区内，形成一、二级流态化催化氧化反应，以及催化氧化载体沉淀回流闭路循环系统；能够形成强制流态化催化氧化反应床，大大增加了催化氧化反应的接触比表面积，从而有效地加大有机污水催化氧化反应机率，使反应效率较常规催化氧化装置能提高20%～30%，节省占地面积20%～30%，减少催化氧化投资成本，费用降低20%～30%。进一步提高催化氧化设备的容积利用率和催化氧化效果，能有效地处理难以生化降解的废水，达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)。

Description

催化氧化流态床

技术领域

本发明属于环境保护和废水处理装置技术领域，涉及一种常温常压催化氧化流态床，用于处理难以生化降解的有机废水。

背景技术

目前，对于高浓度难降解的有机废水处理一直是环境工程水处理技术的难题，现有技术大多采用催化氧化处理技术，根据氧化剂的不同，常采用的催化氧化法可分为湿式氧化法、Fenton试剂氧化法、臭氧氧化法、二氧化氯氧化法和光催化氧化法，现有催化氧化反应处理设备大多为催化剂固定填料层，存在使用繁琐、占地面积较大、能耗高、催化氧化效率低等缺点。

发明内容

本发明目的是提供一种稳定、高效的常温常压催化氧化流态床，用于处理难以生化降解的有机废水，其催化氧化效率更高，能够形成强制流态化催化氧化反应床，大大增加了催化氧化反应的接触比表面积，从而有效地加大有机污水催化氧化反应机率，使反应效率较常规催化氧化装置能提高20%～30 %，节省占地面积20%～30%，减少催化氧化投资成本，费用降低20%～30%，从而进一步提高催化氧化设备的容积利用率和催化氧化效果，能有效地处理难以生化降解的废水，达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 3082-1999)。

催化氧化流态床，结构形式为圆柱锥形底结构，催化氧化流态床主体由罐体、锥形罐底、罐顶所构成；所述催化氧化流态床包括放有催化剂载体的催化氧化反应区、循环回流区和溢流区三个部分，其特征在于：位于流化床内底部催化氧化反应区里设有进料喷嘴、水力射流器、第一导流筒和第二导流筒，进料喷嘴、水力射流器和第一导流筒从下至上依次连接，第二导流筒罩在第一导流筒上方。

所述的催化氧化流态床，其特征在于：污水通过进料喷嘴高速射入水力射流器，在水力射流器入口形成负压，将周围的催化剂载体同时吸入水力射流器内，然后依次在第一导流筒和第二导流筒内进行一、二级流态化催化氧化反应，形成催化氧化一级流态反应区和催化氧化二级流态反应区，催化剂载体由于比重比水的比重大，在催化剂载体沉淀回流区自上而下进行重力沉降，经过催化氧化后的污水自催化氧化载体分离区上流至循环回流区，同时一部分催化氧化后的污水回流至水力射流器入口，与沉降后的催化剂载体再次被吸入水力射流器内，催化氧化一级流态反应区、催化氧化二级流态反应区、催化氧化载体分离区以及催化剂载体沉淀回流区形成催化氧化反应区。

所述的催化氧化流态床，其特征在于：所述的循环回流区位于催化氧化反应区上方，设有载体过滤系统、回流出水管和回流收水系统；载体过滤系统用于污水过滤并将载体滞留在所述催化氧化反应区，回流出水管与回流收水系统连接，回流出水管与污水回流外管连接，污水回流外管上设有污水进水管，并通过强制循环泵与进料喷嘴连接，进行催化氧化的强制循环回流。

所述的催化氧化流态床，其特征在于：强制循环回流比（即污水催化氧化进水量：强制循环回流水量）为300%～500%：1之间，其回流比参数根据污水处理难易程度工艺要求确定。

所述的催化氧化流态床，其特征在于：所述回流收水系统由分布收水主管及分布收水支管组成，布水支管均匀分布45°角度、直径为30毫米的圆孔，交替分布。

所述的催化氧化流态床，其特征在于：载体过滤系统设有滤头和滤板，滤头均匀的分布在滤板上。

所述的催化氧化流态床，其特征在于：滤头在滤板上的排列分布方式为正三角形排列，滤头采用短柄滤头，每只滤头的过流能力为1m³/h·只，相邻滤头中心间距为200mm。

所述的催化氧化流态床，其特征在于：所述溢流区位于循环回流区上方，设有溢流堰和溢流出水管，经过流态化催化氧化后的污水上流至溢流堰，通过溢流出水管出水至下一工序进行进一步中和反应絮凝沉淀处理。

所述的催化氧化流态床，其特征在于：锥形罐底底部设有催化剂浆液进料管和排污管，进行催化剂浆液定期更换进料以及设备的定期排污。

所述的催化氧化流态床，其特征在于：罐顶上设置放空口。

本发明的优点：与常规催化氧化装置相比，在底部催化氧化反应区内，进料喷嘴、水力射流器和第一导流筒从下至上依次连接，第二导流筒罩在第一导流筒上方，其催化氧化一级流态反应区，催化氧化二级流态反应区，催化氧化载体沉淀回流区形成催化氧化载体闭路循环系统，在导流筒内，催化剂载体呈流态化流动状态，同时污水与氧化剂充分混合，并在流态化的催化剂表面充分进行一、二级流态化催化氧化反应，能够形成强制流态化催化氧化反应床，大大增加了催化氧化反应的接触比表面积，从而有效地加大有机污水催化氧化反应机率；另外通过催化氧化载体分离区以及载体过滤系统结构形式，以减少催化氧化载体的水力流失，从而进一步充分利用了催化氧化载体；使反应效率较常规催化氧化装置能提高20%～30 %，节省占地面积20%～30%，减少催化氧化投资成本，费用降低20%～30%，能进一步提高催化氧化设备的容积利用率和催化氧化效果，能有效地处理难以生化降解的废水，达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 3082-1999)。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图；

图中：浆液进料管1，催化剂载体沉淀回流区2，催化氧化反应区3，催化氧化一级流态反应区4，催化氧化二级流态反应区5，催化氧化载体分离区6，第二导流筒7，主体8，催化剂载体过滤系统9，循环回流区10，回流收水系统11，溢流区12，排空口13，溢流堰14，溢流出水管15，回流出水管16，污水回流外管17，污水进水管18，强制循环泵19，排污管20，进料喷嘴21、水力射流器22、第一导流筒23。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的一个实施例对本发明作进一步详细描述，如图1所示的实施例中，图中说明：浆液进料管1，催化剂载体沉淀回流区2，催化氧化反应区3，催化氧化一级流态反应区4，催化氧化二级流态反应区5，催化氧化载体分离区6，第二导流筒7，主体8，催化剂填料过滤系统9，循环回流区10，回流收水系统11，溢流区12，，溢流堰14，溢流出水管15，回流出水管16，污水回流外管17，污水进水管18，强制循环泵19，排污管20，进料喷嘴21、水力射流器22、第一导流筒23。

催化氧化流态床，结构形式为圆柱锥形底结构，属于常温常压容器装置，催化氧化流态床装置包括催化氧化反应区2、循环回流区10、溢流区12三个部分。

流化床内底部催化氧化反应区3设有进料喷嘴21、水力射流器22、导流筒23、及第二导流筒7，催化氧化反应区3功能上设置催化氧化一级流态反应区4、催化氧化二级流态反应区5、催化氧化载体分离区6以及催化剂载体沉淀回流区2，其特征在于，污水通过进料喷嘴21高速射入水力射流器22，在水力射流器22入口形成负压，将周围的催化剂填料同时吸入水力射流器22内，然后依次在第一导流筒23和第二导流筒7内进行一、二级流态化催化氧化反应，催化剂填料由于比重比水的比重较大，在催化剂载体沉淀回流区2自上而下进行重力沉降，经过催化氧化后的污水自催化氧化载体分离区6上流至循环回流区10，同时一部分催化氧化后的污水回流至水力射流器22入口，与沉降后的催化剂填料一起被吸入水力射流器22内，形成污水流态化催化氧化反应循环系统（即催化氧化反应区3）。

氧化反应区3上方为循环回流区10，循环回流区10设有填料过滤系统9，回流出水管16、回流收水系统11，催化剂填料过滤系统4设有滤头、滤板；装置的回流出水管16、污水进水管18以及进料喷嘴21的外部连接强制循环泵19，经过催化氧化后的污水上流自催化氧化载体分离区6至循环回流区10，上流的污水先经过所述的填料过滤系统9，进行污水过滤，将填料滞留在所述催化氧化反应区3，上流后的污水通过回流收水系统11、回流出水管16以及设有污水进水管18的污水回流外管17连接强制循环泵19，进行污水催化氧化的强制外循环回流，增加了单位容积内污水的催化氧化接触反应时间，从而较常规催化氧化装置相比，减少了设备的催化氧化反应体积，提高催化氧化设备的容积利用率200%～400%，强制循环回流比为300%～500%，根据污水处理难以程度工艺要求确定。

收水系统11由分布收水主管及分布收水支管组成，布水支管均匀分布45°角度、直径为30毫米的圆孔，交替分布。

填料过滤系统9包含滤头构件，均匀分布在滤板上，上流的污水先经过所述的填料过滤系统9，进行污水过滤，将填料滞留在所述催化氧化反应循环区3。

经过流态化催化氧化后的污水上流至溢流堰14，通过溢流出水管15出水至下一工序进行进一步中和反应絮凝沉淀处理，出水达到《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 3082-1999)。

催化氧化流态床装置的底部设有催化剂浆液进料管1和排污管20，进行催化剂浆液定期更换进料以及设备的定期排污。

实施例

废水来源：某有机膦生产农药厂CAST生化池出水水量大，处理量达3000 m³/d，出水水质一直不稳定，TP常出现严重超标现象，TP在40～50mg/L，远大于《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 3082-1999)中的TP≤8 mg/L要求。实施该催化氧化流态床装置，直径3000mm，高度6000mm，经过该催化氧化流态床装置处理后，出水TP均在5 mg/L以下，达到了《污水排入城市下水道水质标准》(CJ 3082-1999)中的TP≤8 mg/L要求，TP去除率在87～90%以上。

Claims

1.催化氧化流态床，结构形式为圆柱锥形底结构，催化氧化流态床主体（8）由罐体、锥形罐底、罐顶所构成；所述催化氧化流态床包括放有催化剂载体的催化氧化反应区（3）、循环回流区（10）和溢流区（12）三个部分，其特征在于：位于流化床内底部催化氧化反应区（3）里设有进料喷嘴（21）、水力射流器（22）、第一导流筒（23）和第二导流筒（7），进料喷嘴（21）、水力射流器（22）和第一导流筒（23）从下至上依次连接，第二导流筒（7）罩在第一导流筒（23）上方。

2.如权利要求1所述的催化氧化流态床，其特征在于：污水通过进料喷嘴（21）高速射入水力射流器（22），在水力射流器（22）入口形成负压，将周围的催化剂载体同时吸入水力射流器（22）内，然后依次在第一导流筒（23）和第二导流筒（7）内进行一、二级流态化催化氧化反应，形成催化氧化一级流态反应区（4）和催化氧化二级流态反应区（5），催化剂载体由于比重比水的比重大，在催化剂载体沉淀回流区（2）自上而下进行重力沉降，经过催化氧化后的污水自催化氧化载体分离区（6）上流至循环回流区（10），同时一部分催化氧化后的污水回流至水力射流器（22）入口，与沉降后的催化剂载体再次被吸入水力射流器（22）内，催化氧化一级流态反应区（4）、催化氧化二级流态反应区（5）、催化氧化载体分离区（6）以及催化剂载体沉淀回流区（2）形成催化氧化反应区（3）。

3.如权利要求1所述的催化氧化流态床，其特征在于：所述的循环回流区（10）位于催化氧化反应区（3）上方，设有载体过滤系统（9）、回流出水管（16）和回流收水系统（11）；载体过滤系统（9）用于污水过滤并将载体滞留在所述催化氧化反应区（3），回流出水管（16）与回流收水系统（11）连接，回流出水管（16）与污水回流外管（17）连接，污水回流外管（17）上设有污水进水管18，并通过强制循环泵（19）与进料喷嘴（21）连接，进行催化氧化的强制循环回流。

4.如权利要求3所述的催化氧化流态床，其特征在于：强制循环回流比（即污水催化氧化进水量：强制循环回流水量）为300%～500%：1之间，其回流比参数根据污水处理难易程度工艺要求确定。

5.如权利要求3所述的催化氧化流态床，其特征在于：所述回流收水系统（11）由分布收水主管及分布收水支管组成，布水支管均匀分布45°角度、直径为30毫米的圆孔，交替分布。

6.如权利要求3所述的催化氧化流态床，其特征在于：载体过滤系统（9）设有滤头和滤板，滤头均匀的分布在滤板上。

7.如权利要求6所述的催化氧化流态床，其特征在于：滤头在滤板上的排列分布方式为正三角形排列，滤头采用短柄滤头，每只滤头的过流能力为1m3/h·只，相邻滤头中心间距为200mm。

8.如权利要求1所述的催化氧化流态床，其特征在于：所述溢流区（12）位于循环回流区（10）上方，设有溢流堰（14）和溢流出水管（15），经过流态化催化氧化后的污水上流至溢流堰（14），通过溢流出水管（15）出水至下一工序进行进一步中和反应絮凝沉淀处理。

9.如权利要求1所述的催化氧化流态床，其特征在于：锥形罐底底部设有催化剂浆液进料管（1）和排污管（20），进行催化剂浆液定期更换进料以及设备的定期排污。

10.如权利要求1所述的催化氧化流态床，其特征在于：罐顶上设置放空口（13）。