CN108911020B - 应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器 - Google Patents

应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器，应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器，包括污水入口、污水分布板、凹形多孔催化剂承托板、催化剂循环隔板、催化剂聚中板、挡板、污水出口、前后盖板和左右盖板；多块凹形多孔催化剂承托板将所述前后盖板和左右盖板围成的空间分割为上部污水处理段、中间污水处理段和下部污水处理段，所述上部污水处理段与所述污水出口相连，所述下部污水处理段通过所述污水分布板与所述污水入口相连。可同时实现催化剂较均匀分布于反应器内部、抗水力冲击负荷能力强、催化剂与微波可充分接触三方面性能，能够在微波腔体中有效工作。

Description

应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器
技术领域
本发明涉及一种流化床污水处理反应器，尤其涉及一种应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器。
背景技术
传统流化床污水处理反应器的工作原理是在向反应器中添加适量催化剂后，由床层底部充入污水，当污水流速达到或超过临界流速时，可使催化剂呈悬浮状态。但应用经验表明，该悬浮状态一方面无法保证催化剂能够较均匀分布在整个污水处理反应器中；另一方面抗水力冲击负荷能力较弱，当污水流速超过设计值时，催化剂床层难以为继，甚至会溢出反应器。
微波依靠其独特的整体加热能力和对催化剂性能的强化作用，在污水处理领域得到了学者们的广泛研究，并取得了较好的污水处理效果。但其进一步推广应用却遇到了瓶颈，主要原因是微波在污水中的传播距离受微波对污水的穿透深度限制。工业应用的反应器体积均较大，微波无法与反应器中的催化剂充分接触，导致微波效能大大下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器，包括污水入口、污水分布板、凹形多孔催化剂承托板、催化剂循环隔板、催化剂聚中板、挡板、污水出口、前后盖板和左右盖板；
所述凹形多孔催化剂承托板有多块，多块所述凹形多孔催化剂承托板与所述前后盖板和左右盖板围成污水处理空间，所述污水处理空间上部与所述污水出口相连，所述污水处理空间下部与所述污水入口相连。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器，通过改变流化床的内部结构与外部尺寸来解决传统流化床污水处理反应器在微波发生器腔体中运行时出现的不足，同时实现催化剂较均匀分布于反应器内部、抗水力冲击负荷能力强、催化剂与微波可充分接触三方面性能，可在微波发生器腔体中有效工作。
附图说明
图1为本发明实施例提供的应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器的主视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器的左视结构示意图；
图3为本发明实施例中凹形多孔催化剂承托板3在平板状态下的开孔示意图。
图中：
1-污水入口；2-污水分布板；3-凹形多孔催化剂承托板；4-催化剂循环隔板；5-催化剂聚中板；6-挡板；7-污水出口；8-前后盖板；9-左右盖板；A1、A2、A3-污水处理段。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器，其较佳的具体实施方式是：
包括污水入口、污水分布板、凹形多孔催化剂承托板、催化剂循环隔板、催化剂聚中板、挡板、污水出口、前后盖板和左右盖板；
所述凹形多孔催化剂承托板有多块，多块所述凹形多孔催化剂承托板与所述前后盖板和左右盖板围成污水处理空间，所述污水处理空间上部与所述污水出口相连，所述污水处理空间下部与所述污水入口相连。
优选的，所述凹形多孔催化剂承托板有4块，4块所述凹形多孔催化剂承托板将所述前后盖板和左右盖板围成的空间分割为上部污水处理段、中间污水处理段和下部污水处理段，所述上部污水处理段与所述污水出口相连，所述下部污水处理段通过所述污水分布板与所述污水入口相连。
所述凹形多孔催化剂承托板为设于左右盖板之间的圆弧状孔板，所述圆弧直径与左右盖板的距离比值为1.0至5.6，所述凹形多孔催化剂承托板的开孔率η为90％～95％，孔直径D为0.15cm～0.4cm。
所述污水分布板的个数为奇数，所有污水分布板均与最下部的凹形多孔催化剂承托板相连，两端与中间的三块污水分布板垂直安装，两端的污水分布板分别与最下部的凹形多孔催化剂承托板的两端相连，通过中间的污水分布板与最下部凹形多孔催化剂承托板的交点做最下部凹形多孔催化剂承托板的切线，中间的污水分布板与所述切线垂直，其它污水分布板均匀分布在中间的污水分布板两侧，并以中间的污水分布板为对称面，呈现面对称分布。
所述催化剂聚中板为矩形，所述催化剂聚中板与所述左右盖板成角度α1，所述α1在1-89°之间。
所述挡板为矩形，所述挡板与所述左右盖板成角度α2，所述α2在1-89°之间，所述挡板与所述催化剂聚中板相交于直线c。
所述催化剂循环隔板为矩形，所述催化剂循环隔板与竖直方向成角度α3，所述α3在1-89°之间，所述催化剂循环隔板的下边缘a与所述直线c在一个垂直面上。
所述前后盖板的距离L2在20-30cm之间。
所述凹形多孔催化剂承托板固定在左右两侧所述催化剂聚中板和所述挡板相交的直线c上，所述凹形多孔催化剂承托板与其左右两侧所述催化剂聚中板和所述挡板为一整体结构M，所述整体结构M能上下移动。
所述流化床污水处理反应器单独在微波发生器腔体中运行，或多个流化床污水处理反应器组成反应器组，在微波发生器腔体中共同运行。
本发明的应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器，通过利用多块凹形多孔催化剂承托板3将传统流化床改为多段式，使催化剂分布在不同污水处理段中，实现在整个反应器中的较均匀分布；通过安装催化剂循环隔板4，实现各污水处理段中催化剂根据污水流量的变化可在流化与循环之间自由切换，从而提高抗水力冲击负荷能力；通过适当减小流化床污水处理反应器前后盖板8的距离，使微波可完全穿透污水处理反应器，实现催化剂与微波的充分接触。
具体实施例：
如图1～图3所示，包括污水入口1、污水分布板2、凹形多孔催化剂承托板3、催化剂循环隔板4、催化剂聚中板5、挡板6、污水出口7、前后盖板8，左右盖板9，最上部和相邻凹形多孔催化剂承托板3之间为最上部污水处理段A3，最下部和相邻凹形多孔催化剂承托板3之间为最下部污水处理段A1，最上部和最下部两块凹形多孔催化剂承托板3之间的其它凹形多孔催化剂承托板3与前后盖板8和左右盖板9组成中间污水处理段A2，最上部污水处理段A3与污水出口7相连，最下部污水处理段A1与污水入口1相连。具体地，所述凹形多孔催化剂承托板3在主视图中的形状为圆的一部分圆弧，所述圆弧直径与左右盖板9的距离L1比值介于1.0和5.6之间。整个污水处理反应器被凹形多孔催化剂承托板3分成若干个污水处理段，使催化剂分布于每一污水处理段中，这种结构使催化剂不再全部聚集于一个床层中，与传统流化床相比，催化剂能够较均匀地分配在整个污水处理反应器中；凹形多孔催化剂承托板3能够使其上部所承托的催化剂更容易向反应器中心聚集，保证催化剂的流化效果，同时使其下部相邻污水处理段中的催化剂在较大污水流速下，当催化剂床层与其上部凹形多孔催化剂承接板3接触时，催化剂更容易滑向反应器左右两端，从催化剂循环隔板4和左右盖板9之间的通道循环回该污水处理段底端。优选地，凹形多孔催化剂承托板3的圆弧直径与左右盖板9的距离L1的比值为1.7。
在上述流化床污水处理反应器中，具体地，所述污水分布板2的个数为奇数，所有所述污水分布板2与最下部所述凹形多孔催化剂承托板3相连，两端与中间的三块所述污水分布板2垂直安装，两端的所述污水分布板2分别与最下部所述凹形多孔催化剂承托板3两端相连，过中间的所述污水分布板2与最下部所述凹形多孔催化剂承托板3的交点做最下部所述凹形多孔催化剂承托板3的切线，中间的所述污水分布板2与所述切线垂直，其他所述污水分布板2均匀分布在中间的所述污水分布板2两侧，并以中间的所述污水分布板2为面，呈现面对称分布。通过采取该结构，可实现均匀进水。
在上述流化床污水处理反应器中，具体地，所述催化剂聚中板5为矩形，所述催化剂聚中板5与所述左右盖板9成一定角度α1，所述α1在1-89°之间。通过采取该结构，可使循环回污水处理段底部的催化剂快速滑向反应器中心，进入工作环节。优选地，α1为30°。
在上述流化床污水处理反应器中，具体地，所述挡板6为矩形，所述挡板6与所述左右盖板9成一定角度α2，所述α2在1-89°之间，所述挡板6与所述催化剂聚中板5相交于直线c。通过采取该结构，滑向反应器左右两端的催化剂更容易继续向下滑动进入催化剂循环隔板4和左右盖板9之间的通道。优选地，α2为60°。
在上述流化床污水处理反应器中，具体地，所述催化剂循环隔板4为矩形，所述催化剂循环隔板4与竖直方向成一定角度α3，所述α3在1-89°之间，所述催化剂循环隔板4的下边缘a与所述直线c在一个垂直面上。通过采取该结构，可使更多被冲向污水处理段顶端的凹形多孔催化剂承托板3的催化剂进入催化剂循环隔板4和左右盖板9之间的通道。优选地，α3为25°。
在上述流化床污水处理反应器中，具体地，所述前后盖板8的距离L2在20-30cm之间。通过采取该结构，可保证微波对反应器具备一定的穿透能力，实现催化剂与微波的较充分接触。优选地，L2＝25cm。
在上述流化床污水处理反应器中，具体地，所述凹形多孔催化剂承托板3固定在左右两侧所述催化剂聚中板5和所述挡板6的所述相交线c上，所述凹形多孔催化剂承托板3与其左右两侧所述催化剂聚中板5和所述挡板6为一整体结构M，所述整体结构M可上下移动。通过采取该结构，可调节整体结构M与催化剂循环隔板4上边缘b的距离，从而调节催化剂的循环速度。
在上述流化床污水处理反应器中，具体地，凹形多孔催化剂承托板3的开孔率η为90％～95％，孔直径D为0.15cm～0.4cm。通过采取该结构，可保证污水受到的阻力较小。优选地，η＝92％，D＝0.2cm。
在上述流化床污水处理反应器中，具体地，所述的流化床污水处理反应器可为一段式或多段式，多个所述的流化床污水处理反应器可组成反应器组，在同一个微波发生器腔体中工作。通过采取该结构，使该反应器适应能力较强，可根据微波发生器腔体实际尺寸和单位时间需要处理的污水量适当调节污水处理反应器的个数和每个污水处理反应器的污水处理段的个数。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器，其特征在于，包括污水入口、污水分布板、凹形多孔催化剂承托板、催化剂循环隔板、催化剂聚中板、挡板、污水出口、前后盖板和左右盖板；
所述凹形多孔催化剂承托板有多块，多块所述凹形多孔催化剂承托板与所述前后盖板和左右盖板围成污水处理空间，所述污水处理空间上部与所述污水出口相连，所述污水处理空间下部与所述污水入口相连；
所述凹形多孔催化剂承托板有4块，4块所述凹形多孔催化剂承托板将所述前后盖板和左右盖板围成的空间分割为上部污水处理段、中间污水处理段和下部污水处理段，所述上部污水处理段与所述污水出口相连，所述下部污水处理段通过所述污水分布板与所述污水入口相连；
所述凹形多孔催化剂承托板为设于左右盖板之间的圆弧状孔板，所述圆弧直径与左右盖板的距离比值为1.0至5.6，所述凹形多孔催化剂承托板的开孔率η为90％～95％，孔直径D为0.15cm～0.4cm；
所述污水分布板的个数为奇数，所有污水分布板均与最下部的凹形多孔催化剂承托板相连，两端与中间的三块污水分布板垂直安装，两端的污水分布板分别与最下部的凹形多孔催化剂承托板的两端相连，通过中间的污水分布板与最下部凹形多孔催化剂承托板的交点做最下部凹形多孔催化剂承托板的切线，中间的污水分布板与所述切线垂直，其它污水分布板均匀分布在中间的污水分布板两侧，并以中间的污水分布板为对称面，呈现面对称分布；
所述催化剂聚中板为矩形，所述催化剂聚中板与所述左右盖板成角度α1，所述α1在1-89°之间；
所述挡板为矩形，所述挡板与所述左右盖板成角度α2，所述α2在1-89°之间，所述挡板与所述催化剂聚中板相交于直线；
所述催化剂循环隔板为矩形，所述催化剂循环隔板与竖直方向成角度α3，所述α3在1-89°之间，所述催化剂循环隔板的下边缘与所述直线在一个垂直面上；
所述前后盖板的距离L2在20-30cm之间；
所述凹形多孔催化剂承托板固定在左右两侧所述催化剂聚中板和所述挡板相交的直线上，所述凹形多孔催化剂承托板与其左右两侧所述催化剂聚中板和所述挡板为一整体结构，所述整体结构能上下移动。
2.根据权利要求1所述的应用在微波发生器中的多段循环式流化床污水处理反应器，其特征在于，所述流化床污水处理反应器单独在微波发生器腔体中运行，或多个流化床污水处理反应器组成反应器组，在微波发生器腔体中共同运行。
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