CN113845204A - 臭氧和活性炭的一体化反应装置 - Google Patents

臭氧和活性炭的一体化反应装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种臭氧和活性炭的一体化反应装置，包括同轴布置的内筒、外筒以及设置于内筒和外筒之间的中间筒；所述内筒内设置有用于与臭氧反应的催化剂填料层，所述中间筒内设置有活性炭填料层，所述外筒上设置有用于向内筒导入臭氧的臭氧导气管组件和导水管组件，本技术方案的一体化反应装置，通过内部的结构集成，各反应区共壁，出水通过过水孔连接，减少各反应区的连接管道和减少占地面积，节省基建投资费用，同时通过内筒的二次臭氧催化反应，极大的提升了废水的净化速度以及净化效果，提升了产品的性能。

Description

臭氧和活性炭的一体化反应装置
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种臭氧和活性炭的一体化反应装置。
背景技术
废水或饮用水深度处理技术，即是采用适当的处理方法，将常规处理工艺不能有效去除的微量有机污染物或消毒副产物的前体去除，提高和保证水质安全。臭氧-活性炭处理工艺以去除污染的独特高效性而成为深度处理的主流工艺之一。
臭氧-活性炭法是在活性炭池之前投加臭氧，并在臭氧接触反应池中进行臭氧接触氧化反应。活性炭过滤前投加臭氧能氧化分解部分有机物为H2O和CO2，从而减轻活性炭的有机负荷，使大部分有机物分解为小分子有机物，增加水中的溶解氧及活性炭表面的氧含量，提高微生物对有机物的降解能力。
而在常规运行中各反应装置布置分散，不能有效利用占地面积，以致占地面积大，连接管道繁琐，基建投资高等问题，同时臭氧催化反应应用不理想，不能很好的进行有效的臭氧分解水中有机物。
因此，为解决以上问题，需要一种臭氧和活性炭的一体化反应装置，解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本技术方案的一体化反应装置，通过内部的结构集成，各反应区共壁，出水通过过水孔连接，减少各反应区的连接管道和减少占地面积，节省基建投资费用，同时通过内筒的二次臭氧催化反应，极大的提升了废水的净化速度以及净化效果，提升了产品的性能。
一种臭氧和活性炭的一体化反应装置，包括同轴布置的内筒、外筒以及设置于内筒和外筒之间的中间筒；所述内筒内设置有用于与臭氧反应的催化剂填料层，所述中间筒内设置有活性炭填料层，所述外筒上设置有用于向内筒导入臭氧的臭氧导气管组件和导水管组件。
进一步，所述催化剂填料层包括第一催化剂层和第二催化剂层，所述第一催化剂层和第二催化剂层之间形成有间隔腔体。
进一步，所述臭氧导气管组件包括进气管、并联设置的第一导气管和第二导气管，所述第一导气管和第二导气管端部均连接设置有结构相同的布气管。
进一步，所述第一导气管端部的布气管延伸至第一催化剂层下方的间隔腔体内，所述第二导气管端部的布气管设置于第二催化剂层下方。
进一步，所述外筒外壁上连接设置有回流管，所述回流管与进气管连通设置。
进一步，所述导水管组件包括进水管以及设置于进水管端部的布水管，所述布水管设置于第二催化层底部。
进一步，所述内筒顶部设置有臭氧排放管，所述内筒底部设置有喇叭状开口的环形导流板。
进一步，所述外筒侧壁上开设有排水管，外筒底部设置有排泥管。
进一步，所述内筒第一催化剂层上方的筒壁以及中间筒下端的筒壁上均开设有过水孔。
本发明的有益效果是：本技术方案的一体化反应装置，通过内部的结构集成，各反应区共壁，出水通过过水孔连接，减少各反应区的连接管道和减少占地面积，节省基建投资费用，同时通过内筒的二次臭氧催化反应，极大的提升了废水的净化速度以及净化效果，提升了产品的性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明安装结构示意图；
图2为本发明俯视角度示意图。
附图标记
进水管1、进气管2、回流管3、第一导气管4、第二导气管5、环形导流板6、布气管7、布水管8、排泥管9、活性炭穿孔板10、活性炭填料层11、中间筒12、外筒13、内筒14、第一催化剂层15、清水区16、排水管17、下降区18、臭氧排放管19、下降区20。
具体实施方式
图1为本发明安装结构示意图；图2为本发明俯视角度示意图；如图所示，一种臭氧和活性炭的一体化反应装置，包括同轴布置的内筒14、外筒13以及设置于内筒14和外筒13之间的中间筒12；所述内筒14内设置有用于与臭氧反应的催化剂填料层，所述中间筒内设置有活性炭填料层11，所述外筒13上设置有用于向内筒14导入臭氧的臭氧导气管组件和导水管组件。本技术方案的一体化反应装置，通过内部的结构集成，各反应区共壁，出水通过过水孔连接，减少各反应区的连接管道和减少占地面积，节省基建投资费用，同时通过内筒的二次臭氧催化反应，极大的提升了废水的净化速度以及净化效果，提升了产品的性能。
本实施例中，所述催化剂填料层包括第一催化剂层15和第二催化剂层，所述第一催化剂层15和第二催化剂层之间形成有间隔腔体。催化剂填了层一共分为两层，相互平行布置在内筒中且两层催化剂层之间形成有间隔腔体，便于分别向两层催化剂层进行臭氧的导入，中间形成的间隔腔体结构，便于安装导气结构，两次臭氧导入反应使得整体反应区间得到加长的同时，使得反应更加充分。
本实施例中，所述臭氧导气管组件包括进气管2、并联设置的第一导气管4和第二导气管5，所述第一导气管4和第二导气管5端部均连接设置有结构相同的布气管7。进气管2与第一导气管4和第二导气管5均连通设置，两个并联设置的第一导气管和第二导气管端部均有延伸至内筒14内的布气管7，便于向内筒14的两个催化剂层导入臭氧，确保内部充分反应，分解有机物。
本实施例中，所述第一导气管4端部的布气管延伸至第一催化剂层15下方的间隔腔体内，所述第二导气管端部的布气管7设置于第二催化剂层下方。第一导气管4插入至间隔腔体内部，形成对上层催化剂的供给，第二导气管端部泽实现下层催化剂的供给。
本实施例中，所述外筒13外壁上连接设置有回流管3，所述回流管3与进气管2连通设置。回流管3连接设置于外筒13的上端，便于将上端净化后的水回流运输至进气管2内。
本实施例中，所述导水管组件包括进水管1以及设置于进水管1端部的布水管8，所述布水管8设置于第二催化层底部。布水管8设置于内筒底部，便于将污水从下至上输送，实现污水净化的作用，箭头方向表示相应的流动方向。
本实施例中，所述内筒14顶部设置有臭氧排放管19，所述内筒底部设置有喇叭状开口的环形导流板6。臭氧排放管19便于将多余的臭氧进行导出，环形导流板6为喇叭口结构，起到对水流导向的作用，优选地，导流板6的长度设置可以直接连接到外筒13的底部，形成封闭区域，进一步的提升水体净化效果。
本实施例中，所述外筒13侧壁上开设有排水管17，外筒13底部设置有排泥管9。外筒上端设置有排水管17，流动至清水区16的水经过排水管17后即可排出装置内部，完成净化，底部的排泥管9便于将内部杂质排出。
本实施例中，所述内筒第一催化剂层15上方的筒壁以及中间筒12下端的筒壁上均开设有过水孔。第一催化剂层15端面之上的内筒壁以及中间筒12的活性炭穿孔板10之下的筒壁均开设有过水孔结构，便于液体流动。
净化流程包括如下步骤：
S1.臭氧催化，将待处理废水通过进水管1从下部进入，催化氧化反应区下部设置有穿孔的布水管，水流自下而上进入臭氧反应区。臭氧通过进气管2进入文丘里射流管，清水区的回流水通过回流管3与臭氧在文丘里射流管中混合，混合后的气水混合通过第一导气管4和第二导气管5分别进入不同的臭氧催化氧化反应区；每个臭氧催化氧化反应区下部设置有布气管8。内筒14的一部分是密闭反应区，顶部设置残余臭氧排放管19，残余臭氧介入待处理废水中。
S2.经过第二催化剂层和第一催化剂层15反应后，污水通过内筒14的过水孔自流入下降区18以及下降区20，再自上而下进入活性炭填料层11。活性炭填料层11设置在中筒，池中的活性炭填料粒径0.5-2mm，滤速4-10m/h，水力停留时间20-50min，废水中的有机物在活性炭池被吸附降解。经过活性炭填料层11后水流从中间筒下端筒壁过水孔自流入清水区16内。
S3.清水区上部设置排水管17进行清水排出，清水区下部设置泥斗，以排出沉淀的微量悬浮物。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种臭氧和活性炭的一体化反应装置，其特征在于：包括同轴布置的内筒、外筒以及设置于内筒和外筒之间的中间筒；所述内筒内设置有用于与臭氧反应的催化剂填料层，所述中间筒内设置有活性炭填料层，所述外筒上设置有用于向内筒导入臭氧的臭氧导气管组件和导水管组件。
2.根据权利要求1所述的臭氧和活性炭的一体化反应装置，其特征在于：所述催化剂填料层包括第一催化剂层和第二催化剂层，所述第一催化剂层和第二催化剂层之间形成有间隔腔体。
3.根据权利要求2所述的臭氧和活性炭的一体化反应装置，其特征在于：所述臭氧导气管组件包括进气管、并联设置的第一导气管和第二导气管，所述第一导气管和第二导气管端部均连接设置有结构相同的布气管。
4.根据权利要求3所述的臭氧和活性炭的一体化反应装置，其特征在于：所述第一导气管端部的布气管延伸至第一催化剂层下方的间隔腔体内，所述第二导气管端部的布气管设置于第二催化剂层下方。
5.根据权利要求3所述的臭氧和活性炭的一体化反应装置，其特征在于：所述外筒外壁上连接设置有回流管，所述回流管与进气管连通设置。
6.根据权利要求2所述的臭氧和活性炭的一体化反应装置，其特征在于：所述导水管组件包括进水管以及设置于进水管端部的布水管，所述布水管设置于第二催化层底部。
7.根据权利要求1所述的臭氧和活性炭的一体化反应装置，其特征在于：所述内筒顶部设置有臭氧排放管，所述内筒底部设置有喇叭状开口的环形导流板。
8.根据权利要求1所述的臭氧和活性炭的一体化反应装置，其特征在于：所述外筒侧壁上开设有排水管，外筒底部设置有排泥管。
9.根据权利要求4所述的臭氧和活性炭的一体化反应装置，其特征在于：所述内筒第一催化剂层上方的筒壁以及中间筒下端的筒壁上均开设有过水孔。
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