CN111217442B - 一种多级臭氧反应塔 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废水处理领域，具体关于一种新型多级臭氧反应塔；具体部件包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；本发明的新型多级臭氧反应塔，本发明的新型多级臭氧反应塔，本发明公布的多级臭氧反应塔包含有两个反应塔，并且利用射流技术循环射流废水和臭氧以及废气，大大增加废水与臭氧的接触时间和接触面积，另外还是用一种多孔臭氧氧化催化剂，提高臭氧对难降解的有机物的氧化能力，提高臭氧利用率和一些比较难降解有机物的去除率。

Description

一种多级臭氧反应塔
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其是多级臭氧反应塔。
背景技术
近年来研究开发的以臭氧为氧化剂的高级氧化技术能够氧化分解水中有毒、难降解的有机污染物，受到越来越多的关注。
201821254261.6公开了一种处理高浓度废水高级臭氧催化反应塔，包括机体，所述机体顶部设置有进水布水管，所述进水布水管底部设置有第一臭氧进气布气管，所述机体底部设置有第二臭氧进气布气管，所述机体底部设置有出水口，所述出水口顶部设置有多孔滤板，所述机体内部设置有反洗排水管。该实用通过设有臭氧催化剂放置层，在使用时工业废水通过进水布水管进入机体，臭氧经第一臭氧进气布气管及第二臭氧进气布气管进入机体与水在臭氧催化剂的作用下进行接触反应，处理后的水经多孔滤板及出水口排出进入下一个设备，该设置利用臭氧的强氧化性将工业废水中难生化物质部分无机化或者降解为可生化物质。
201621206721.9公开了一种臭氧氧化反应器，包括反应塔，所述反应塔与臭氧发生器连接,在反应塔内部由下至上依次设有布水布气层、臭氧催化氧化反应区、清水区，所述臭氧催化氧化反应区被缓冲区分为两段，反应塔内在所述布水布气层区域上设有进水口，在所述臭氧催化氧化反应区内部填充有催化剂填料，在所述清水区的侧部设有出水口和循环水口出水口，清水区的内部设有残留臭氧出气口，所述循环水出水口通过管路连接到所述进水口，提高臭氧与污染物的接触效率，减少臭氧的投加量；提高难降解污染物的去除效率，在相同臭氧投加量的情况下，对水中难降解污染物的去除率进一步提高，同时可以提高废水的可生化性。
201822136781.3 公开了一种臭氧催化氧化废水的反应器，包括：反应腔、进水口、出水口、出气口、循环出水口；反应腔内部由隔板将其的下部分隔为射流反应腔与塔式反应腔，射流反应腔内设置有第一催化床层和喷射器，循环出水口连接喷射器的工作流体进口，出气口通过气循环管连接喷射器的被吸入流体入口，进水口设置于射流反应腔的底部，塔式反应腔内设置有塔板和第二催化床层，出水口设置于塔式反应腔的底部，进气口分别连通塔板的下方和气循环管，气循环管连接尾气出口。该反应器具有传质效率高、反应速率快、臭氧利用率高、COD去除率高等优点。
以上专利以及现有技术的臭氧氧化技术存在臭氧的利用率较低，特别是对一些比较难降解有机物去除率较低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了多级臭氧反应塔。
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器或臭氧尾气催化破坏器。
所述的多孔臭氧氧化催化剂采用硝酸铈为原料煅烧得到多孔氧化铈载体，
所述多孔氧化铈载体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液进行负载表面改性；
本发明记载的百分含量均为质量百分比含量。
所述的一种多孔臭氧氧化催化剂制备方法如下：
按照质量份数，将10-15份的硝酸铈加入到反应釜中，加入180-300份的纯化水，搅拌混合均匀，然后加入2-8份的松香丙烯酸酯，搅拌20-30min，混合均匀后将40-50份6%-10%的氢氧化钠溶液缓慢滴加到反应釜中，形成沉淀后搅拌反应3-6h，完成反应后分离出沉淀物，干燥后在空气气氛下300-500℃煅烧60-120min；然后将得到的固体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液中，控温30-40℃处理10-18h，取出80-100℃烘干即可得到所述的一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述铁铈掺杂硅烷改性液采用丙烯酸铁，丙烯酸铈，和三氟丙基甲基二氯硅烷进行硅氢加成反应得到；
所述的铁铈掺杂硅烷改性液按照以下方案制备：
按照质量份数，将5-16份的丙烯酸铁，和3-8份的三氟丙基甲基二氯硅烷, 0.01-0.1份的丙烯酸铈，0.06-0.3份的四(三苯基膦)钯加入到120-150份的四氢呋喃中搅拌混合均匀，然后控温60-80℃，反应5-15h，加入乙醇稀释至含量为0.1%-0.5%，即可得到铁铈掺杂硅烷改性液。
其部分反应方程式示意为：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
Figure DEST_PATH_IMAGE004
本发明选用硝酸铈作为前驱体，铁铈掺杂硅烷改性液为增效剂，通过浸渍的方法将纳米氧化铈高度分散到铁铈掺杂硅烷改性液中，制备了纳米氧化铈/铁铈掺杂硅烷改性催化剂。同金属氧化物(MnO2、TiO2、Al2O3等)和负载在载体上的金属或金属氧化物的臭氧氧化相比，该催化剂显示了很高的臭氧催化活性，而且性质稳定，金属溶出很少，在中性条件下也有很好的活性，很有希望应用于实际水处理领域。
本发明的多级臭氧反应塔，本发明公布的多级臭氧反应塔包含有两个反应塔，并且利用射流技术循环射流废水和臭氧以及废气，大大增加废水与臭氧的接触时间和接触面积，另外还是用一种多孔臭氧氧化催化剂，提高臭氧对难降解的有机物的氧化能力，提高臭氧利用率和一些比较难降解有机物的去除率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1为本发明的多级臭氧反应塔示意图。
图中，1：塔Ⅰ； 2：塔Ⅱ；3：塔Ⅰ废水入口；4：塔Ⅰ废水出口；5：塔Ⅱ废水入口；6：塔Ⅱ废水出口；7：废气管道；8：排泥管道；9：射流器；10：循环泵；11：尾气破坏器。
图2为大连大工环境检测有限公司废水检测报告，化学需氧量，实施例1-3以及对比例1-5的样品送样。
具体实施方式
下面通过具体实施例对该发明作进一步说明：
COD 的测定用HJ828-2017（水质 化学需氧量的测定）重铬酸盐法测定废水中的COD含量。以下实施例采用的未处理的废水中COD 含量为1380mg/L。
臭氧利用率通过监控废气流量以及废气中的臭氧含量计算得到。
实施例1
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器或臭氧尾气催化破坏器。
所述的多孔臭氧氧化催化剂采用硝酸铈为原料煅烧得到多孔氧化铈载体，
所述多孔氧化铈载体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液进行负载表面改性；
所述的一种多孔臭氧氧化催化剂制备方法如下：
将10Kg的硝酸铈加入到反应釜中，加入180Kg的纯化水，搅拌混合均匀，然后加入2Kg的松香丙烯酸酯，搅拌20min，混合均匀后将40Kg6%的氢氧化钠溶液缓慢滴加到反应釜中，形成沉淀后搅拌反应3h，完成反应后分离出沉淀物，干燥后在空气气氛下300℃煅烧60min；然后将得到的固体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液中，控温30℃处理10h，取出80℃烘干即可得到所述的一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述铁铈掺杂硅烷改性液采用丙烯酸铁，丙烯酸铈，和三氟丙基甲基二氯硅烷进行硅氢加成反应得到；
所述的铁铈掺杂硅烷改性液按照以下方案制备：
将5Kg的丙烯酸铁，和3Kg的三氟丙基甲基二氯硅烷, 0.01Kg的丙烯酸铈，0.06Kg的四(三苯基膦)钯加入到120Kg的四氢呋喃中搅拌混合均匀，然后控温60℃，反应5h，加入乙醇稀释至含量为0.1%，即可得到铁铈掺杂硅烷改性液。
本实验的废水中COD去除率为97.2%，臭氧利用率为95.7%。
实施例2
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器。
所述的多孔臭氧氧化催化剂采用硝酸铈为原料煅烧得到多孔氧化铈载体，
所述多孔氧化铈载体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液进行负载表面改性；
本发明记载的百分含量均为质量百分比含量。
所述的一种多孔臭氧氧化催化剂制备方法如下：
将12Kg的硝酸铈加入到反应釜中，加入210Kg的纯化水，搅拌混合均匀，然后加入3Kg的松香丙烯酸酯，搅拌25min，混合均匀后将42Kg7%的氢氧化钠溶液缓慢滴加到反应釜中，形成沉淀后搅拌反应5h，完成反应后分离出沉淀物，干燥后在空气气氛下370℃煅烧90min；然后将得到的固体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液中，控温32℃处理15h，取出90℃烘干即可得到所述的一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述铁铈掺杂硅烷改性液采用丙烯酸铁，丙烯酸铈，和三氟丙基甲基二氯硅烷进行硅氢加成反应得到；
所述的铁铈掺杂硅烷改性液按照以下方案制备：
将8Kg的丙烯酸铁，和5Kg的三氟丙基甲基二氯硅烷, 0.03Kg的丙烯酸铈，0.09Kg的四(三苯基膦)钯加入到140Kg的四氢呋喃中搅拌混合均匀，然后控温65℃，反应7h，加入乙醇稀释至含量为0.2%，即可得到铁铈掺杂硅烷改性液。
本实验的废水中COD去除率为97.8%，臭氧利用率为96.9%。
实施例3
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气催化破坏器。
所述的多孔臭氧氧化催化剂采用硝酸铈为原料煅烧得到多孔氧化铈载体，
所述多孔氧化铈载体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液进行负载表面改性；
本发明记载的百分含量均为质量百分比含量。
所述的一种多孔臭氧氧化催化剂制备方法如下：
将15Kg的硝酸铈加入到反应釜中，加入300Kg的纯化水，搅拌混合均匀，然后加入8Kg的松香丙烯酸酯，搅拌30min，混合均匀后将50Kg10%的氢氧化钠溶液缓慢滴加到反应釜中，形成沉淀后搅拌反应6h，完成反应后分离出沉淀物，干燥后在空气气氛下500℃煅烧120min；然后将得到的固体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液中，控温40℃处理18h，取出100℃烘干即可得到所述的一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述铁铈掺杂硅烷改性液采用丙烯酸铁，丙烯酸铈，和三氟丙基甲基二氯硅烷进行硅氢加成反应得到；
所述的铁铈掺杂硅烷改性液按照以下方案制备：
将16Kg的丙烯酸铁，和8Kg的三氟丙基甲基二氯硅烷, 0.1Kg的丙烯酸铈，0.3Kg的四(三苯基膦)钯加入到150Kg的四氢呋喃中搅拌混合均匀，然后控温80℃，反应15h，加入乙醇稀释至含量为0.5%，即可得到铁铈掺杂硅烷改性液。
本实验的废水中COD去除率为98.5%，臭氧利用率为97.1%。
对比例1
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器。
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器。
所述的多孔臭氧氧化催化剂采用硝酸铈为原料煅烧得到多孔氧化铈载体，
所述多孔氧化铈载体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液进行负载表面改性；
本发明记载的百分含量均为质量百分比含量。
所述的一种多孔臭氧氧化催化剂制备方法如下：
将12Kg的硝酸铈加入到反应釜中，加入210Kg的纯化水，搅拌混合均匀，然后加入3Kg的松香丙烯酸酯，搅拌25min，混合均匀后将42Kg7%的氢氧化钠溶液缓慢滴加到反应釜中，形成沉淀后搅拌反应5h，完成反应后分离出沉淀物，干燥后在空气气氛下370℃煅烧90min；干即可得到所述的一种多孔臭氧氧化催化剂。
本实验的废水中COD去除率为91.7%，臭氧利用率为84.9%。
对比例2
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器。
本实验的废水中COD去除率为84.1%，臭氧利用率为78.2%。
对比例3
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器。
所述的一种多孔臭氧氧化催化剂制备方法如下：
将12Kg的硝酸铈加入到反应釜中，加入210Kg的纯化水，搅拌混合均匀，然后加入3Kg的松香丙烯酸酯，搅拌25min，混合均匀后将42Kg7%的氢氧化钠溶液缓慢滴加到反应釜中，形成沉淀后搅拌反应5h，完成反应后分离出沉淀物，干燥后在空气气氛下370℃煅烧90min；然后将得到的固体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液中，控温32℃处理15h，取出90℃烘干即可得到所述的一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的铁铈掺杂硅烷改性液按照以下方案制备：
将和5Kg的三氟丙基甲基二氯硅烷, 0.03Kg的丙烯酸铈，0.09Kg的四(三苯基膦)钯加入到140Kg的四氢呋喃中搅拌混合均匀，然后控温65℃，反应7h，加入乙醇稀释至含量为0.2%，即可得到铁铈掺杂硅烷改性液。
本实验的废水中COD去除率为94.1%，臭氧利用率为90.3%。
对比例4
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器。
本发明记载的百分含量均为质量百分比含量。
所述的一种多孔臭氧氧化催化剂制备方法如下：
将12Kg的硝酸铈加入到反应釜中，加入210Kg的纯化水，搅拌混合均匀，然后加入3Kg的松香丙烯酸酯，搅拌25min，混合均匀后将42Kg7%的氢氧化钠溶液缓慢滴加到反应釜中，形成沉淀后搅拌反应5h，完成反应后分离出沉淀物，干燥后在空气气氛下370℃煅烧90min；然后将得到的固体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液中，控温32℃处理15h，取出90℃烘干即可得到所述的一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的铁铈掺杂硅烷改性液按照以下方案制备：
将8Kg的丙烯酸铁， 0.03Kg的丙烯酸铈，0.09Kg的四(三苯基膦)钯加入到140Kg的四氢呋喃中搅拌混合均匀，然后控温65℃，反应7h，加入乙醇稀释至含量为0.2%，即可得到铁铈掺杂硅烷改性液。
本实验的废水中COD去除率为92.1%，臭氧利用率为88.7%。
对比例5
多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ、塔Ⅱ、塔Ⅰ废水入口、塔Ⅰ废水出口、塔Ⅱ废水入口、塔Ⅱ废水出口、废气管道、排泥管道、射流器、循环泵和尾气破坏器；所述的塔Ⅰ废水入口位于塔Ⅰ顶端，废水从塔Ⅰ顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ底端的塔Ⅰ废水出口流出，然后从位于塔Ⅱ底端的塔Ⅱ废水入口进入塔Ⅱ，然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ顶端的塔Ⅱ废水出口流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵和射流器设置于塔Ⅰ和塔Ⅱ中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ的循环泵和射流器通入臭氧和塔Ⅰ内部的废水；所述的塔Ⅱ的循环泵和射流器有两套，一套通入塔Ⅰ废气和塔Ⅱ废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述的塔Ⅰ产生的废气通过废气管道进入塔Ⅱ的射流器中参与塔Ⅱ的废水处理。
所述的尾气破坏器采用臭氧尾气热力破坏器。
所述的多孔臭氧氧化催化剂采用硝酸铈为原料煅烧得到多孔氧化铈载体，
所述多孔氧化铈载体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液进行负载表面改性；
本发明记载的百分含量均为质量百分比含量。
所述的一种多孔臭氧氧化催化剂制备方法如下：
将12Kg的硝酸铈加入到反应釜中，加入210Kg的纯化水，搅拌混合均匀，然后加入3Kg的松香丙烯酸酯，搅拌25min，混合均匀后将42Kg7%的氢氧化钠溶液缓慢滴加到反应釜中，形成沉淀后搅拌反应5h，完成反应后分离出沉淀物，干燥后在空气气氛下370℃煅烧90min；然后将得到的固体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液中，控温32℃处理15h，取出90℃烘干即可得到所述的一种多孔臭氧氧化催化剂。
所述铁铈掺杂硅烷改性液采用丙烯酸铁，丙烯酸铈，和三氟丙基甲基二氯硅烷进行硅氢加成反应得到；
所述的铁铈掺杂硅烷改性液按照以下方案制备：
将8Kg的丙烯酸铁，和5Kg的三氟丙基甲基二氯硅烷, 0.09Kg的四(三苯基膦)钯加入到140Kg的四氢呋喃中搅拌混合均匀，然后控温65℃，反应7h，加入乙醇稀释至含量为0.2%，即可得到铁铈掺杂硅烷改性液。
本实验的废水中COD去除率为94.2%，臭氧利用率为91.7%。

Claims (6)

1.一种多级臭氧反应塔，具体组成包括：塔Ⅰ（1）、塔Ⅱ（2）、塔Ⅰ废水入口（3）、塔Ⅰ废水出口（4）、塔Ⅱ废水入口（5）、塔Ⅱ废水出口（6）、废气管道（7）、排泥管道（8）、射流器（9）、循环泵（10）和尾气破坏器（11）；所述的塔Ⅰ废水入口（3）位于塔Ⅰ（1）顶端，废水从塔Ⅰ（1）顶端流入，经过臭氧处理后从塔Ⅰ（1）底端的塔Ⅰ废水出口（4）流出，然后从位于塔Ⅱ（2）底端的塔Ⅱ废水入口（5）进入塔Ⅱ（2），然后经过臭氧处理后从位于塔Ⅱ（2）顶端的塔Ⅱ废水出口（6）流出，即完成多级臭氧处理废水；所述的循环泵（10）和射流器（9）设置于塔Ⅰ（1）和塔Ⅱ（2）中部，进行循环射流反应操作；所述的设置于塔Ⅰ（1）的循环泵（10）和射流器（9）通入臭氧和塔Ⅰ（1）内部的废水；所述的塔Ⅱ（2）的循环泵（10）和射流器（9）有两套，一套通入塔Ⅰ（1）废气和塔Ⅱ（2）废水，另一套通入臭氧和塔Ⅱ（2）内部的废水；其特征在于所述的反应塔内部使用一种多孔臭氧氧化催化剂；
所述的一种多孔臭氧氧化催化剂制备方法如下：
按照质量份数，将10-15份的硝酸铈加入到反应釜中，加入180-300份的纯化水，搅拌混合均匀，然后加入2-8份的松香丙烯酸酯，搅拌20-30min，混合均匀后将40-50份6%-10%的氢氧化钠溶液缓慢滴加到反应釜中，形成沉淀后搅拌反应3-6h，完成反应后分离出沉淀物，干燥后在空气气氛下300-500℃煅烧60-120min；然后将得到的固体浸没在铁铈掺杂硅烷改性液中，控温30-40℃处理10-18h，取出80-100℃烘干即可得到所述的一种多孔臭氧氧化催化剂；
所述的铁铈掺杂硅烷改性液按照以下方案制备：
按照质量份数，将5-16份的丙烯酸铁，和3-8份的三氟丙基甲基二氯硅烷, 0.01-0.1份的丙烯酸铈，0.6-3份的四(三苯基膦)钯加入到120-150份的四氢呋喃中搅拌混合均匀，然后控温60-80℃，反应5-15h，加入乙醇稀释至含量为0.1%-0.5%，即可得到铁铈掺杂硅烷改性液。
2.根据权利要求1所述的一种多级臭氧反应塔，其特征在于：所述的塔Ⅰ（1）产生的废气通过废气管道（7）进入塔Ⅱ（2）的射流器（9）中参与塔Ⅱ（2）的废水处理。
3.根据权利要求1所述的一种多级臭氧反应塔，其特征在于：所述的尾气破坏器（11）采用臭氧尾气热力破坏器或臭氧尾气催化破坏器。
4.根据权利要求1所述的一种多级臭氧反应塔，其特征在于：所述的多孔臭氧氧化催化剂采用硝酸铈为原料煅烧得到多孔氧化铈载体。
5.根据权利要求4所述的一种多级臭氧反应塔，其特征在于：所述多孔氧化铈载体浸没在铁锡掺杂硅烷改性液进行负载表面改性。
6.根据权利要求1所述的一种多级臭氧反应塔，其特征在于：所述铁铈掺杂硅烷改性液采用丙烯酸铁，丙烯酸铈，和三氟丙基甲基二氯硅进行硅氢加成反应得到。
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