CN117125863B - 一种高级氧化催化废水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高级氧化催化废水处理设备，包括箱体，所述箱体内设有pH调节室和催化剂清洗室，所述箱体的顶部固定安装有与pH调节室连通的水泵，所述水泵的出水端连接有出水管，所述出水管的竖直端周向连接有多根横向设置的加热管，所述加热管的末端连接有竖直设置的氧化管，所述氧化管的顶端连接有排水管，氧化管内在竖直方向上固定连接有多个隔网，所述隔网上堆放有催化剂，所述氧化管内位于催化剂的上方还安装有可上下移动的压网。该设备能够将废水分入至多根氧化管内，控制废水处理量，臭氧与废水充分接触反应，处理效果好，能够实现连续式的处理过程，并且能够在处理前调节废水的pH值以及温度，提高催化氧化效率。

Description

一种高级氧化催化废水处理设备

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种高级氧化催化废水处理设备。

背景技术

废水处理就是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用，充分利用水资源；包括生活污水、工业污水等等，尤其是生活污水，其中的有机物，氮含量等较高，如果不进行处理，会对环境造成严重污染，为此，人们开发了多种污水处理装置，比如电解处理装置，催化氧化废水处理装置等。

针对催化氧化处理废水，目前臭氧催化氧化方法已逐步发展成为一种应用广泛的高级氧化技术，通过在臭氧体系中投加催化剂，能够显著提高臭氧体系产生羟基自由基的能力及改善臭氧直接氧化有机物的能力。

目前的催化氧化装置大多为处理池或者处理罐，即将废水和臭氧直接通入，混合后排出，混合的过程添加催化剂，此种方式一次处理量较大，臭氧无法与水体充分反应，处理不彻底，且无法实现连续式的处理过程。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高级氧化催化废水处理设备，该设备能够将废水分入至多根氧化管内，控制废水处理量，臭氧与废水充分接触反应，处理效果好，能够实现连续式的处理过程，并且能够在处理前调节废水的pH值以及温度，提高催化氧化效率。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高级氧化催化废水处理设备，包括箱体，所述箱体内设有pH调节室和催化剂清洗室，所述箱体的顶部固定安装有与pH调节室连通的水泵，所述水泵的出水端连接有出水管，所述出水管的竖直端周向连接有多根横向设置的加热管，所述加热管的末端连接有竖直设置的氧化管，所述氧化管的顶端连接有排水管，氧化管内在竖直方向上固定连接有多个隔网，所述隔网上堆放有催化剂，所述氧化管内位于催化剂的上方还安装有可上下移动的压网，所述氧化管内安装有可旋转且竖直设置的臭氧出气管，所述臭氧出气管的侧壁设有多个出气孔，所述氧化管的两侧对应催化剂的位置处分别连通有冲料管和出料管，所述冲料管和出料管内均安装有开闭机构，每根氧化管侧壁上的多根出料管的末端共同固定有竖直设置的下料管，所述下料管的下端与催化剂清洗室连通，多根所述氧化管的顶部固定连接有支撑板，所述支撑板的下方位于多根氧化管之间固定安装有下料筒，所述下料筒与冲料管之间安装有下料机构。

优选地，所述加热管内安装有螺旋加热丝，所述螺旋加热丝沿加热管的管向延伸。

优选地，所述支撑板的上方安装有顶板，所述顶板上固定安装有电机，所述电机的输出端固定连接有伸缩轴，所述伸缩轴上固定连接有大齿轮，所述臭氧出气管的上端贯穿支撑板并与顶板转动连接，臭氧出气管的贯穿段上固定连接有与大齿轮啮合的小齿轮，臭氧出气管的上端通过旋转接头对接有臭氧进气管，所述臭氧进气管外接臭氧发生器。

优选地，所述支撑板的两侧均固定安装有第一气缸，所述第一气缸的伸缩端与顶板固定连接，所述大齿轮的厚度大于小齿轮的厚度，所述臭氧出气管贯穿多个隔网并与多个压网转动连接。

优选地，所述开闭机构包括固定连接在冲料管和出料管顶部的密封罩，所述密封罩内安装有可插入冲料管或出料管内的闸门，还包括可带动闸门上下移动的驱动组件。

优选地，所述驱动组件包括多根外环形杆和多根内环形杆，多根所述外环形杆均设置在多根氧化管的外围，多根所述内环形杆均设置在多根氧化管的内侧，多根外环形杆以及多根内环形杆之间均通过连接臂固定连接，所述闸门的顶部固定连接有延伸出密封罩的连接杆，外围一圈的多根连接杆的上端均与对应的外环形杆固定连接，内侧一圈的多根连接杆的上端均与对应的内环形杆固定连接，所述支撑板的两侧均固定安装有一对第二气缸，一对第二气缸的伸缩端分别与最上方的外环形杆和内环形杆固定连接。

优选地，同一水平面上的多根所述冲料管的内侧端共同连接有环形管，所述环形管设置在下料筒的外围，所述环形管的侧壁连接有冲水管。

优选地，所述下料机构包括固定安装在冲料管顶部的半圆壳体，所述半圆壳体的底部与冲料管连通，所述半圆壳体内转动连接有转轴，所述转轴的周向侧壁固定有多个下料板，转至下方的所述下料板延伸至冲料管内，所述半圆壳体的顶部与下料筒的侧壁间通过倾斜的下料通道连通。

优选地，所述半圆壳体的侧壁上安装有与转轴对接的电控离合器。

优选地，所述伸缩轴的下端固定连接有转杆，所述转杆的下端贯穿支撑板、下料筒、出水管并延伸至pH调节室和催化剂清洗室内，所述转杆位于pH调节室的侧壁上安装有搅拌叶，转杆位于催化剂清洗室的侧壁上安装有搅拌板。

本发明的有益效果为：

1.通过设置pH调节室、水泵、出水管、多根加热管以及多根氧化管，废水先通入pH调节室内，再通过水泵、出水管将废水分入至多根加热管以及氧化管内，最终通过排水管排出，可实现连续式的处理过程，既保证整体废水的处理量，又提高臭氧和催化剂与废水的充分接触反应，并且能够在处理前调节废水的pH值以及温度，提高催化氧化效率。

2.通过在氧化管内堆放多层的氧化剂，以及氧化管内插入竖直的臭氧出气管，废水能够多次经过催化剂，同时臭氧发生器产生的臭氧通过臭氧进气管进入臭氧出气管内，最终通过多个出气孔排入整根氧化管，再启动电机，通过大齿轮以及小齿轮带动多根臭氧出气管转动，使排出的臭氧能够充分的与水体接触反应，大大提高了处理效果。

3.通过安装开闭机构、下料机构、冲料管和出料管，当催化剂失效需要更换或者催化剂表面附着较多杂质需要清洗时，只需先通过第二气缸、外环形杆和内环形杆同时打开冲料管和出料管内的闸门，向冲水管内泵入高压水，通过环形管进入多根冲料管内，再水平冲向氧化管内，可将堆放的催化剂通过出料管冲入下料管内，最终排入催化剂清洗室内，随后将催化剂装满下料筒，催化剂通过多个下料通道进入半圆壳体内，打开电控离合器，使冲料管内的水流能够的带动多个下料板转动，进而可实现催化剂的间歇下料过程，此时关闭出料管内的闸门，即可将新的催化剂冲入氧化管内，更换便捷。

4.通过安装压网，能够在更换催化剂时，启动第一气缸，通过顶板以及臭氧出气管将多个压网升起，使堆放的催化剂处于分散状态，更易冲走，在催化氧化处理废水的过程中，压网将堆放的催化剂压实，可使废水与催化剂充分接触。

5.通过安装转杆、搅拌叶和搅拌板，电机能够同时带动转杆转动，进而带动搅拌叶和搅拌板转动，能够在调节pH值时，使试剂与废水充分混合，同时能够对进入催化剂清洗室内的催化剂进行搅拌，将催化剂表面附着的杂质清洗掉，实现循环利用。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的正视图；

图3为本发明的剖视图；

图4为图3中的A处结构放大示意图；

图5为图3中的B处结构放大示意图。

图中：1箱体、2水泵、3出水管、4加热管、5氧化管、6环形管、7出料管、8冲料管、9下料筒、10下料通道、11密封罩、12外环形杆、13第二气缸、14臭氧出气管、15支撑板、16第一气缸、17臭氧进气管、18电机、19大齿轮、20顶板、21小齿轮、22转杆、23排水管、24半圆壳体、25螺旋加热丝、26搅拌板、27催化剂清洗室、28 pH调节室、29搅拌叶、30下料管、31内环形杆、32催化剂、33隔网、34压网、35闸门、36连接杆、37转轴、38下料板、39伸缩轴。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”，“水平的”，“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参照图1-5，一种高级氧化催化废水处理设备，包括箱体1，箱体1内设有pH调节室28和催化剂清洗室27，箱体1的顶部固定安装有与pH调节室28连通的水泵2，水泵2的出水端连接有出水管3，出水管3的竖直端周向连接有多根横向设置的加热管4，加热管4的末端连接有竖直设置的氧化管5，氧化管5的顶端连接有排水管23，加热管4内安装有螺旋加热丝25，螺旋加热丝25沿加热管4的管向延伸，废水先通入pH调节室28内，再通过水泵2、出水管3将废水分入至多根加热管4以及氧化管5内，最终通过排水管23排出，可实现连续式的处理过程，既保证整体废水的处理量，又提高臭氧和催化剂32与废水的充分接触反应，并且能够在处理前调节废水的pH值以及温度，提高催化氧化效率。

氧化管5内在竖直方向上固定连接有多个隔网33，隔网33上堆放有催化剂32，氧化管5内位于催化剂32的上方还安装有可上下移动的压网34，支撑板15的两侧均固定安装有第一气缸16，第一气缸16的伸缩端与顶板20固定连接，大齿轮19的厚度大于小齿轮21的厚度，在上下移动过程中始终保持啮合，臭氧出气管14贯穿多个隔网33并与多个压网34转动连接，在更换催化剂32时，启动第一气缸16，带动顶板20以及臭氧出气管14上移，进而将多个压网34升起，使堆放的催化剂32处于分散状态，更易冲走，在催化氧化处理废水的过程中，压网34下移将堆放的催化剂32压实，减小缝隙，可使废水与催化剂充分接触。

氧化管5内安装有可旋转且竖直设置的臭氧出气管14，臭氧出气管14的侧壁设有多个出气孔，支撑板15的上方安装有顶板20，顶板20上固定安装有电机18，电机18的输出端固定连接有伸缩轴39，伸缩轴39上固定连接有大齿轮19，臭氧出气管14的上端贯穿支撑板15并与顶板20转动连接，臭氧出气管14的贯穿段上固定连接有与大齿轮19啮合的小齿轮21，臭氧出气管14的上端通过旋转接头对接有臭氧进气管17，臭氧进气管17外接臭氧发生器，启动电机18带动伸缩轴39转动，再带动大齿轮19转动，通过多个小齿轮21同时带动多根臭氧出气管14转动，使臭氧更均匀的排出，能够充分的与水体接触反应。

氧化管5的两侧对应催化剂32的位置处分别连通有冲料管8和出料管7，冲料管8和出料管7内均安装有开闭机构，开闭机构包括固定连接在冲料管8和出料管7顶部的密封罩11，密封罩11内安装有可插入冲料管8或出料管7内的闸门35，还包括可带动闸门35上下移动的驱动组件。

进一步的，驱动组件包括多根外环形杆12和多根内环形杆31，多根外环形杆12均设置在多根氧化管5的外围，多根内环形杆31均设置在多根氧化管5的内侧，多根外环形杆12以及多根内环形杆31之间均通过连接臂固定连接，闸门35的顶部固定连接有延伸出密封罩11的连接杆36，外围一圈的多根连接杆36的上端均与对应的外环形杆12固定连接，内侧一圈的多根连接杆36的上端均与对应的内环形杆31固定连接，支撑板15的两侧均固定安装有一对第二气缸13，一对第二气缸13的伸缩端分别与最上方的外环形杆12和内环形杆31固定连接，可单独实现多个冲料管8和出料管7内闸门35的开闭过程。

进一步的，同一水平面上的多根冲料管8的内侧端共同连接有环形管6，环形管6设置在下料筒9的外围，环形管6的侧壁连接有冲水管，向冲水管内泵入高压水，通过环形管6进入多根冲料管8内，每根氧化管5侧壁上的多根出料管7的末端共同固定有竖直设置的下料管30，下料管30的下端与催化剂清洗室27连通，再水平冲向氧化管5内，将堆放的催化剂32通过出料管7冲入下料管30内。

多根氧化管5的顶部固定连接有支撑板15，支撑板15的下方位于多根氧化管5之间固定安装有下料筒9，下料筒9与冲料管8之间安装有下料机构，下料机构包括固定安装在冲料管8顶部的半圆壳体24，半圆壳体24的底部与冲料管8连通，半圆壳体24内转动连接有转轴37，转轴37的周向侧壁固定有多个下料板38，转至下方的下料板38延伸至冲料管8内，半圆壳体24的顶部与下料筒9的侧壁间通过倾斜的下料通道10连通，半圆壳体24的侧壁上安装有与转轴37对接的电控离合器，催化剂32通过多个下料通道10进入半圆壳体24内，打开电控离合器，释放转轴37，使冲料管8内的水流能够带动多个下料板38转动，进而可实现催化剂32的间歇下料过程，在冲走待更换催化剂32的过程中，电控离合器锁止转轴37，避免下料。

此外，伸缩轴39的下端固定连接有转杆22，转杆22的下端贯穿支撑板15、下料筒9、出水管3并延伸至pH调节室28和催化剂清洗室27内，转杆22位于pH调节室28的侧壁上安装有搅拌叶29，转杆22位于催化剂清洗室27的侧壁上安装有搅拌板26，在调节pH值时，使试剂与废水充分混合，同时能够对进入催化剂清洗室27内的催化剂32进行搅拌，相互摩擦，将催化剂32表面附着的杂质清洗掉。

工作原理：将废水通入pH调节室28内，加入试剂调节后，启动水泵2，将废水通过出水管3泵出，再分别进入多根加热管4内，启动内部的螺旋加热丝25对流经的废水进行加热，可控制流速，将其加热至氧化催化反应的最佳温度，随后废水分至多根竖直的氧化管5内，废水流经多层催化剂32，采用的催化剂32为非均相的颗粒状催化剂，与此同时，臭氧发生器产生的臭氧通过臭氧进气管17进入臭氧出气管14内，再通过多个出气孔排入氧化管5内，启动电机18带动伸缩轴39转动，再带动大齿轮19转动，通过多个小齿轮21同时带动多根臭氧出气管14转动，使臭氧更均匀的排出，能够充分的与水体接触反应，大大提高了处理效果，催化氧化处理后的废水通过排水管23排出，可实现连续性的废水处理过程。

当催化剂32失效需要更换或者催化剂32表面附着较多杂质需要清洗时，只需先同时启动一对第二气缸13，同时带动外环形杆12和内环形杆31上移，再通过多根连接杆36拉动闸门35上移，同时打开冲料管8和出料管7，向冲水管内泵入高压水，通过环形管6进入多根冲料管8内，再水平冲向氧化管5内，将堆放的催化剂32通过出料管7冲入下料管30内，最终排入催化剂清洗室27内，随后将新的催化剂32或者清洗后可重复使用的催化剂32装满下料筒9，催化剂32通过多个下料通道10进入半圆壳体24内，打开电控离合器，释放转轴37，使冲料管8内的水流能够带动多个下料板38转动，进而可实现催化剂32的间歇下料过程，此时单独启动外侧的第二气缸13，关闭所有出料管7内的闸门35，即可将新的催化剂32冲入氧化管5内，汇集在压网34和隔网33之间，更换完毕后，关闭冲料管8内的闸门35即可。

在更换催化剂32时，启动第一气缸16，带动顶板20以及臭氧出气管14上移，进而将多个压网34升起，使堆放的催化剂32处于分散状态，更易冲走，在催化氧化处理废水的过程中，压网34下移将堆放的催化剂32压实，减小缝隙，可使废水与催化剂充分接触。

电机18能够同时通过伸缩轴39带动转杆22转动，进而带动搅拌叶29和搅拌板26转动，在调节pH值时，使试剂与废水充分混合，同时能够对进入催化剂清洗室27内的催化剂32进行搅拌，相互摩擦，将催化剂32表面附着的杂质清洗掉，实现循环利用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高级氧化催化废水处理设备，包括箱体（1），其特征在于，所述箱体（1）内设有pH调节室（28）和催化剂清洗室（27），所述箱体（1）的顶部固定安装有与pH调节室（28）连通的水泵（2），所述水泵（2）的出水端连接有出水管（3），所述出水管（3）的竖直端周向连接有多根横向设置的加热管（4），所述加热管（4）的末端连接有竖直设置的氧化管（5），所述氧化管（5）的顶端连接有排水管（23），氧化管（5）内在竖直方向上固定连接有多个隔网（33），所述隔网（33）上堆放有催化剂（32），所述氧化管（5）内位于催化剂（32）的上方还安装有可上下移动的压网（34），所述氧化管（5）内安装有可旋转且竖直设置的臭氧出气管（14），所述臭氧出气管（14）的侧壁设有多个出气孔，所述氧化管（5）的两侧对应催化剂（32）的位置处分别连通有冲料管（8）和出料管（7），所述冲料管（8）和出料管（7）内均安装有开闭机构，每根氧化管（5）侧壁上的多根出料管（7）的末端共同固定有竖直设置的下料管（30），所述下料管（30）的下端与催化剂清洗室（27）连通，多根所述氧化管（5）的顶部固定连接有支撑板（15），所述支撑板（15）的下方位于多根氧化管（5）之间固定安装有下料筒（9），所述下料筒（9）与冲料管（8）之间安装有下料机构，

所述支撑板（15）的上方安装有顶板（20），所述顶板（20）上固定安装有电机（18），所述电机（18）的输出端固定连接有伸缩轴（39），所述伸缩轴（39）上固定连接有大齿轮（19），所述臭氧出气管（14）的上端贯穿支撑板（15）并与顶板（20）转动连接，臭氧出气管（14）的贯穿段上固定连接有与大齿轮（19）啮合的小齿轮（21），臭氧出气管（14）的上端通过旋转接头对接有臭氧进气管（17），所述臭氧进气管（17）外接臭氧发生器。

2.根据权利要求1所述的一种高级氧化催化废水处理设备，其特征在于，所述加热管（4）内安装有螺旋加热丝（25），所述螺旋加热丝（25）沿加热管（4）的管向延伸。

3.根据权利要求1所述的一种高级氧化催化废水处理设备，其特征在于，所述支撑板（15）的两侧均固定安装有第一气缸（16），所述第一气缸（16）的伸缩端与顶板（20）固定连接，所述大齿轮（19）的厚度大于小齿轮（21）的厚度，所述臭氧出气管（14）贯穿多个隔网（33）并与多个压网（34）转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种高级氧化催化废水处理设备，其特征在于，所述开闭机构包括固定连接在冲料管（8）和出料管（7）顶部的密封罩（11），所述密封罩（11）内安装有可插入冲料管（8）或出料管（7）内的闸门（35），还包括可带动闸门（35）上下移动的驱动组件。

5.根据权利要求4所述的一种高级氧化催化废水处理设备，其特征在于，所述驱动组件包括多根外环形杆（12）和多根内环形杆（31），多根所述外环形杆（12）均设置在多根氧化管（5）的外围，多根所述内环形杆（31）均设置在多根氧化管（5）的内侧，多根外环形杆（12）以及多根内环形杆（31）之间均通过连接臂固定连接，所述闸门（35）的顶部固定连接有延伸出密封罩（11）的连接杆（36），外围一圈的多根连接杆（36）的上端均与对应的外环形杆（12）固定连接，内侧一圈的多根连接杆（36）的上端均与对应的内环形杆（31）固定连接，所述支撑板（15）的两侧均固定安装有一对第二气缸（13），一对第二气缸（13）的伸缩端分别与最上方的外环形杆（12）和内环形杆（31）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种高级氧化催化废水处理设备，其特征在于，同一水平面上的多根所述冲料管（8）的内侧端共同连接有环形管（6），所述环形管（6）设置在下料筒（9）的外围，所述环形管（6）的侧壁连接有冲水管。

7.根据权利要求1所述的一种高级氧化催化废水处理设备，其特征在于，所述下料机构包括固定安装在冲料管（8）顶部的半圆壳体（24），所述半圆壳体（24）的底部与冲料管（8）连通，所述半圆壳体（24）内转动连接有转轴（37），所述转轴（37）的周向侧壁固定有多个下料板（38），转至下方的所述下料板（38）延伸至冲料管（8）内，所述半圆壳体（24）的顶部与下料筒（9）的侧壁间通过倾斜的下料通道（10）连通。

8.根据权利要求7所述的一种高级氧化催化废水处理设备，其特征在于，所述半圆壳体（24）的侧壁上安装有与转轴（37）对接的电控离合器。

9.根据权利要求1所述的一种高级氧化催化废水处理设备，其特征在于，所述伸缩轴（39）的下端固定连接有转杆（22），所述转杆（22）的下端贯穿支撑板（15）、下料筒（9）、出水管（3）并延伸至pH调节室（28）和催化剂清洗室（27）内，所述转杆（22）位于pH调节室（28）的侧壁上安装有搅拌叶（29），转杆（22）位于催化剂清洗室（27）的侧壁上安装有搅拌板（26）。