CN110963559A - 一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，包括塔体，塔体底部的一侧固定安装有污水进口，塔体远离污水进口一侧的底部固定安装有臭氧进气口，污水进口与臭氧进气口的顶部位置处塔体的两侧之间固定安装有纳米溶气器，塔体外部固定安装有回流管道和电子均相反应池。该升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法将反应器出水引流至电子均相反应池电子均相反应，进一步降低出水悬浮物和有机物，再引到反应器底端回流，通过回流工艺增加反应器进水的湍流度和流速，增加反应器内臭氧催化剂的流化度，使得反应器中催化剂与臭氧分子的接触概率增加，促进臭氧分子的分解并产生羟基自由基降解污水中的难降解污染物。

Description

一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法。

背景技术

随着经济的发展，工业废水的排放呈逐年上升趋势，成分也越来越复杂，水中含有大量有害的难降解有机物，已经是废水治理的一个难点，化工废水、印染废水、印刷油墨废水、喷漆喷油废水、电镀废水治理工艺到现在已有很多成熟的工艺了，氧化反应器在废水治理中为做出很大的贡献，常规工艺是化学混凝沉淀、气浮和生化处理工艺，但废水中各种成分的污染物都有，废水有机物浓度高，盐类含量高，有的成分对微生物有毒害作用，生化处理效果不是很理想，且很多有机物是溶于水中，用物理方法如沉淀、气浮工艺处理效果也不佳。

臭氧作为一种清洁的强氧化剂，有极强的氧化能力，但是市面上常见的臭氧催化降解有机废水的反应器臭氧与污水的反应效率较差，很难产生羟基自由基，因此废水处理效率和质量都不尽如人意。

发明内容

本发明的目的在于提供一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，包括塔体，所述塔体底部的一侧固定安装有污水进口，且污水进口延伸出塔体的外侧固定安装有进水管道，所述塔体远离污水进口一侧的底部固定安装有臭氧进气口，且臭氧进气口延伸出塔体的外侧固定安装有进气管道，所述污水进口与臭氧进气口的底部位置处固定安装有排污装置，所述排污装置通过排污管道连接有设在臭氧进气口同侧的排污口，所述污水进口与臭氧进气口的顶部位置处塔体的两侧之间固定安装有纳米溶气器，所述纳米溶气器的顶部塔体的内侧之间固定安装有两组多孔板，且多孔板之间塔体的内部均匀填充有TiO2/Al2O3固体均相催化剂，且塔体的顶部固定安装有延伸进多孔板之间的固体均相催化剂加料管道，且固体均相催化剂加料管道的顶端固定安装有固体均相催化剂加料口，所述TiO2/Al2O3固体均相催化剂的底部塔体的外侧固定安装有延伸进塔体内部的固体均相催化剂排料口，所述TiO2/Al2O3固体均相催化剂与纳米溶气器之间塔体的正面固定安装有检修人孔，所述塔体外部的一侧通过管道连接座与管道支架固定安装有回流管道，所述的中间位置处固定安装有电子均相反应池，所述回流管道的底部位置处固定安装有水泵，所述TiO2/Al2O3固体均相催化剂的顶部塔体的外侧固定安装有延伸进塔体内部的污水出口，且污水出口的外侧固定安装有出水U型管道。

优选的，所述进水管道中间位置处固定安装有调节阀和水流量计。

优选的，所述进气管道采用U型管道，且进气管道上中间位置处固定安装有调节阀和臭氧流量计。

优选的，所述塔体的外部焊接安装有安全梯。

优选的，所述塔体的顶部的中心位置固定安装有臭氧出气口，且远离臭氧出气口的一侧固定安装有固体均相催化剂加料口。

优选的，所述排污装置的顶部均匀分布有十字垂直的排污孔，且所有排污孔都与排污管道相通，排污管道的末端固定安装有排污球阀。

与现有技术相比，该升流式均相催化净化有机废水的反应器将反应器出水引流至电子均相反应池电子均相反应，进一步降低出水悬浮物和有机物，再引到反应器底端回流，通过回流工艺增加反应器进水的湍流度和流速，增加反应器内臭氧催化剂的流化度，使得反应器中催化剂与臭氧分子的接触概率增加，促进臭氧分子的分解并产生羟基自由基降解污水中的难降解污染物，通过流动增加同污水中难降解污染物的接触概率，使得污染物被吸附到催化剂表面的概率增加，完成臭氧吸附和催化的协同作用。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的正面外观结构示意图；

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明的进水管道结构示意图。

图5为本发明图1中A的结构示意图。

图6为本发明的排污装置结构示意图。

图中：1、塔体；2、管道连接座；3、管道支架；4、回流管道；5、电子均相反应池；6、水泵；7、污水进口；8、进水管道；9、排污装置；10、排污管道；11、固体均相催化剂加料管道；12、污水出口；13、出水U型管道；14、TiO2/Al2O3固体均相催化剂；15、固体均相催化剂排料口；16、多孔板；17、检修人孔；18、纳米溶气器；19、臭氧进气口；20、进气管道；21、排污口；22、安全梯；23、臭氧出气口；24、固体均相催化剂加料口；25、水流量计；26、调节阀；27、臭氧流量计；28、排污孔；29、排污球阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，包括塔体1，塔体1底部的一侧固定安装有污水进口7，且污水进口7延伸出塔体1的外侧固定安装有进水管道8，塔体1远离污水进口7一侧的底部固定安装有臭氧进气口19，且臭氧进气口19延伸出塔体1的外侧固定安装有进气管道20，所述污水进口7与臭氧进气口19的底部位置处固定安装有排污装置9，所述排污装置9通过排污管道10连接有设在臭氧进气口19同侧的排污口21，排污口21方便污水中固体废物的排出，污水进口7与臭氧进气口19的顶部位置处塔体1的两侧之间固定安装有纳米溶气器18，纳米溶气器18可为倍加鑫B+X T100型号的纳米溶气器,纳米溶气器18可以将污水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中，促进气体与液体之间的物质交换，纳米溶气器18的顶部塔体1的内侧之间固定安装有两组多孔板16，多孔板16可以使进入的污水均匀地与TiO2/Al2O3固体均相催化剂14相接触，且多孔板16之间塔体1的内部均匀填充有TiO2/Al2O3固体均相催化剂14，TiO2/Al2O3固体均相催化剂14可以提高臭氧产生活泼的自由基的效率和速率，物质的催化活性得到了极大的提高，且塔体1的顶部固定安装有延伸进多孔板16之间的固体均相催化剂加料管道11，且固体均相催化剂加料管道11的顶端固定安装有固体均相催化剂加料口24，固体均相催化剂加料口24可以方便TiO2/Al2O3固体均相催化剂14的添加，TiO2/Al2O3固体均相催化剂14的底部塔体1的外侧固定安装有延伸进塔体1内部的固体均相催化剂排料口15，TiO2/Al2O3固体均相催化剂14与纳米溶气器18之间塔体1的正面固定安装有检修人孔17，检修人孔17方便维修人员进入塔体1内部进行故障维修和排除，塔体1外部的一侧通过管道连接座2与管道支架3固定安装有回流管道4，回流管道4的中间位置处固定安装有电子均相反应池5，回流管道4和电子均相反应池5相配合可以进一步降低出水悬浮物和有机物，再引到反应器底端回流，通过回流工艺增加反应器进水的湍流度和流速，增加反应器内臭氧催化剂的流化度，回流管道4的底部位置处固定安装有水泵6，水泵6可为威乐ST10-11型号的水泵，TiO2/Al2O3固体均相催化剂14的顶部塔体1的外侧固定安装有延伸进塔体1内部的污水出口12，且污水出口12的外侧固定安装有出水U型管道13，出水U型管道13可有效保证塔体1内的水量保持在充盈位置。

本发明中：进水管道8中间位置处固定安装有调节阀26和水流量计25，调节阀26可以按照需要调节进水量的大小，水流量计25可为LWYA-200型号的水流量计，水流量计25可监控实时进水流量和历史进水流量，以便分析塔体1处理污水的效率。

本发明中：进气管道20采用U型管道，U型管道可有效防止臭氧气体的倒流，且进气管道20中间位置处固定安装有调节阀26和臭氧流量计27，调节阀26可以按照需要调节臭氧进气量的大小，以期达到最好的消解效果，臭氧流量计27可为DN65法兰式涡街型号的臭氧流量计，臭氧流量计27可以监控实时臭氧进气量和历史臭氧消耗量。

本发明中：塔体1的外部焊接固定安装有安全梯22，安全梯22方便操作人员登至塔体1顶部加入必需催化剂和日常的机器运行情况查视。

本发明中：塔体1的顶部的中心位置固定安装有臭氧出气口23，臭氧出气口23可以释放未能分解的多余的臭氧气体，防止塔体1内压强过大，新进的臭氧气体不能进入到塔体1，且远离臭氧出气口23的一侧固定安装有固体均相催化剂加料口24，固体均相催化剂加料口24可以方便操作人员在不停止装置运行的情况下加入催化剂。

本发明中：排污装置9的顶部均匀分布有十字垂直的排污孔28，排污孔28有利于污水中固体废物的有序排出，且所有排污孔28都与排污管道10相通，排污管道10的末端固定安装有排污球阀29，排污球阀29可控制排污口21的开启与关闭。

工作原理：废水和臭氧气体分别通过进水管道8和臭氧进气口19进入塔体1内部，二者通过多孔板16进入TiO2/Al2O3固体均相催化剂14内，催化剂促进臭氧分子的分解并产生羟基自由基降解污水中的难降解污染物，然后通过水泵6经过回流管道4引至电子均相反应池电子均相反应，再通过回流管道4引到反应器底端回流，如此多次反复直至污水处理达标，最后通过污水出口12流出塔体1，其中的固体废物通过排污孔28经排污管道10排出塔体1。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，包括塔体(1)，其特征在于：所述塔体(1)底部的一侧固定安装有污水进口(7)，且污水进口(7)延伸出塔体(1)的外侧固定安装有进水管道(8)，所述塔体(1)远离污水进口(7)一侧的底部固定安装有臭氧进气口(19)，且臭氧进气口(19)延伸出塔体(1)的外侧固定安装有进气管道(20)，所述污水进口(7)与臭氧进气口(19)的底部位置处固定安装有排污装置(9)，所述排污装置(9)通过排污管道(10)连接有设在臭氧进气口(19)同侧的排污口(21)，所述污水进口(7)与臭氧进气口(19)的顶部位置处塔体(1)的两侧之间固定安装有纳米溶气器(18)，所述纳米溶气器(18)的顶部塔体(1)的内侧之间固定安装有两组多孔板(16)，且多孔板(16)之间塔体(1)的内部均匀填充有TiO2/Al2O3固体均相催化剂(14)，所述塔体(1)的顶部固定安装有延伸进多孔板(16)之间的固体均相催化剂加料管道(11)，所述TiO2/Al2O3固体均相催化剂(14)的底部塔体(1)的外侧固定安装有延伸进塔体(1)内部的固体均相催化剂排料口(15)，所述TiO2/Al2O3固体均相催化剂(14)与纳米溶气器(18)之间塔体(1)的正面固定安装有检修人孔(17)，所述塔体(1)外部的一侧通过管道连接座(2)与管道支架(3)固定安装有回流管道(4)，所述回流管道(4)的中间位置处固定安装有电子均相反应池(5)，所述回流管道(4)的底部位置处固定安装有水泵(6)，所述TiO2/Al2O3固体均相催化剂(14)的顶部塔体(1)的外侧固定安装有延伸进塔体(1)内部的污水出口(12)，且污水出口(12)的外侧固定安装有出水U型管道(13)。

2.根据权利要求1所述的一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，其特征在于：所述进水管道(8)的中间位置处固定安装有调节阀(26)和水流量计(25)。

3.根据权利要求1所述的一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，其特征在于：所述进气管道(20)采用U型管道，且进气管道(20)中间位子固定安装有调节阀(26)和臭氧流量计(27)。

4.根据权利要求1所述的一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，其特征在于：所述塔体(1)的外部焊接安装有安全梯(22)。

5.根据权利要求1所述的一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，其特征在于：所述塔体(1)的顶部的中心位置处固定安装有臭氧出气口(23)，且塔体(1)的顶部远离臭氧出气口(23)的一侧固定安装有与固体均相催化剂加料管道(11)相通的固体均相催化剂加料口(24)。

6.根据权利要求1所述的一种升流式均相催化净化有机废水的反应器及方法，其特征在于：所述排污装置(9)的顶部均匀分布有十字垂直的排污孔(28)，

且所有排污孔(28)都与排污管道(10)相通，排污管道(10)的末端固定安装有排污球阀(29)。

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