CN205528137U - 一种臭氧催化氧化反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种臭氧催化氧化反应装置，包括至少两级氧化塔、固液分离器、催化剂储槽、固体颗粒输送泵和臭氧发生器；至少两级氧化塔通过管路串联连接，且最后一级氧化塔与固液分离器通过管路相连通；固液分离器上部设置有出水口，底部设置有排料口；催化剂储槽位于固液分离器的排料口的正下方；每一级氧化塔的内侧底部均设置有布气器，并且每一级氧化塔的底壁均设置有进气口，顶壁均设置有排气口；第一级氧化塔的塔壁上还设置有进料口；催化剂储槽通过管路与进料口相连通，且该管路上设置有固体颗粒输送泵；臭氧发生器通过管路与进气口相连通。该臭氧催化氧化反应装置能够增大催化剂与废水和臭氧的接触面积，提高三者之间的传质效率。

Description

一种臭氧催化氧化反应装置

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，特别涉及一种臭氧催化氧化反应装置。

背景技术

臭氧是一种高效且无二次污染的强氧化剂，可直接降解废水中的有机污染物，然而它对有机污染物的降解有选择性，限制了其在处理废水中的应用。催化臭氧氧化技术利用催化剂促使臭氧分解产生大量的羟基自由基(·OH)，可无选择地降解水中绝大多数有机污染物，并且催化臭氧氧化技术还具有反应速度快、操作简单、运行成本较低的优点，因此，催化臭氧氧化技术在难降解废水处理和提高废水的可生化性中具有广泛的应用前景。

目前，现有的臭氧催化氧化反应装置中一般包括多级氧化塔，而各级氧化塔多采用固定床设计，限制了废水与催化剂的接触面积，并且催化剂往往还会出现沟流现象，导致废水、催化剂和臭氧之间的传质效率低。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型实施例公开了一种臭氧催化氧化反应装置。技术方案如下：

一种臭氧催化氧化反应装置，包括至少两级氧化塔，还包括固液分离器、催化剂储槽、固体颗粒输送泵和臭氧发生器；

所述至少两级氧化塔通过管路串联连接，且最后一级氧化塔与所述固液分离器通过管路相连通；所述固液分离器上部设置有出水口，底部设置有用于排放催化剂的排料口；所述催化剂储槽位于所述固液分离器的排料口的正下方；

每一级氧化塔的内侧底部均设置有布气器，并且每一级氧化塔的底壁均设置有进气口，顶壁均设置有排气口；第一级氧化塔的塔壁上还设置有进料口；所述催化剂储槽通过管路与所述进料口相连通，且该管路上设置有固体颗粒输送泵；

所述臭氧发生器通过管路与所述进气口相连通；

其中，所述第一级氧化塔和所述最后一级氧化塔分别为臭氧催化氧化反应装置在处理废水时，废水依次流经的第一个氧化塔和最后一个氧化塔。

在本实用新型的一种优选实施方式中，该臭氧催化氧化反应装置还包括氧化剂加药罐和多个管道混合器；所述多个管道混合器分别设置在第一级氧化塔的进水管路上和各级氧化塔之间串联的管路上；所述氧化剂加药罐通过管路分别与每个管道混合器相连通。

在本实用新型的一种优选实施方式中，该臭氧催化氧化反应装置还包括尾气破坏器；所述尾气破坏器通过管路分别与各级氧化塔的排气口相连通。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述进料口位于第一级氧化塔的塔壁上部。

在本实用新型的一种更优选实施方式中，所述固液分离器为旋流分离器。

在本实用新型的一种更优选实施方式中，所述固体颗粒输送泵为螺杆泵。

在本实用新型的一种更优选实施方式中，所述氧化塔中的催化剂的粒径为3～5mm。

在本实用新型的一种更优选实施方式中，该臭氧催化氧化反应装置还包括提升泵；所述提升泵设置在第一级氧化塔对应的管道混合器与第一级氧化塔之间的进水管路上。

本实用新型提供的一种臭氧催化氧化反应装置，包括至少两级串联连接的氧化塔，每一级氧化塔的内侧底部均设置有布气器，通过布气器曝出的臭氧能够使塔内的催化剂分散于废水中并随着废水一起流动，废水从最后一级氧化塔出来后进入固液分离器，催化剂从废水中分离出来，并进入催化剂储槽，最后再返回到第一级氧化塔中；采用本实用新型提供的臭氧催化氧化反应装置处理废水，能够增大催化剂与废水和臭氧的接触面积，提高三者之间的传质效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种臭氧催化氧化反应装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型提供的一种臭氧催化氧化反应装置，包括至少两级氧化塔10和20，固液分离器30、催化剂储槽40、固体颗粒输送泵50和臭氧发生器60；所述至少两级氧化塔10和20通过管路串联连接，且最后一级氧化塔20与所述固液分离器30通过管路相连通；所述固液分离器30上部设置有出水口31，底部设置有用于排放催化剂的排料口32；所述催化剂储槽40位于所述固液分离器30的排料口32的正下方；每一级氧化塔的内侧底部均设置有布气器11，并且每一级氧化塔的底壁均设置有进气口12，顶壁均设置有排气口13；第一级氧化塔10的塔壁上还设置有进料口14；所述催化剂储槽40通过管路与所述进料口14相连通，且该管路上设置有固体颗粒输送泵50；所述臭氧发生器60通过管路与所述进气口12相连通；其中，所述说的第一级氧化塔和最后一级氧化塔分别为臭氧催化氧化反应装置在处理废水时，废水依次流经的第一个氧化塔和最后一个氧化塔。

本领域技术人员可以理解的是，所述至少两级氧化塔通过管路串联连接，可以理解为上一级氧化塔的出水口应与下一级氧化塔的进水口通过管路相连通。

参见图1，在本实用新型的一种实施方式中，该臭氧催化氧化反应装置还可以包括氧化剂加药罐90和多个管道混合器70；所述多个管道混合器70分别设置在第一级氧化塔10的进水管路上和各级氧化塔之间串联的管路上；所述氧化剂加药罐90通过管路分别与每个管道混合器70相连通。增设管道混合器和氧化剂加药罐，使氧化剂在废水中均匀分散，协同臭氧氧化分解有机污染物，提高该臭氧催化氧化反应装置对废水的处理效果，并且减少催化剂的用量，从而降低废水的处理成本。

参见图1，在实际应用中，该臭氧催化氧化反应装置还包括尾气破坏器100；所述尾气破坏器100通过管路分别与各级氧化塔的排气口13相连通。反应产生的尾气由尾气破坏器处理，防止有毒的尾气排放到大气中污染环境。

本领域技术人员可根据实际需要设计进料口在第一级氧化塔的塔壁上的位置，如图1所示，进料口14可以位于第一级氧化塔10的塔壁上部。

在本实用新型的各种实施方式中，所述固液分离器可以为离心式分离器、重力式分离器或过滤器等，为了使催化剂与处理后的废水实现快速分离，优选为离心式分离器，更优选为离心式分离器中的旋流分离器。由于螺杆泵具有结构简单、工作安全可靠、维修方便、出液连续均匀、压力稳定、吸入性能好等优点，因此，所述固体颗粒输送泵可以优选为螺杆泵。所述氧化塔中的催化剂的粒径可以为3～5mm，易于实现催化剂流态化。氧化塔中的布气器可以为布气板、曝气盘或曝气头。

此外，为了方便向该臭氧催化氧化反应装置中进水，该臭氧催化氧化反应装置还可以包括提升泵80；如图1所示，所述提升泵80设置在第一级氧化塔10对应的管道混合器70与第一级氧化塔10之间的进水管路上。此处所说的第一级氧化塔对应的管道混合器为设置在第一级氧化塔进水管路上的管道混合器。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

参见图1，当上述各改进的实施方式组合在一起实施时，本实用新型提供的一种臭氧催化氧化反应装置，包括至少两级氧化塔10和20，固液分离器30、催化剂储槽40、固体颗粒输送泵50、臭氧发生器60、管道混合器70、提升泵80、氧化剂加药罐90和尾气破坏器100；所述至少两级氧化塔10和20通过管路串联连接，且最后一级氧化塔20与所述固液分离器30通过管路相连通；所述固液分离器30上部设置有出水口31，底部设置有用于排放催化剂的排料口32，所述催化剂储槽40位于所述固液分离器30的排料口32的正下方；每一级氧化塔的内侧底部均设置有布气器11，并且每一级氧化塔的底壁均设置有进气口12，顶壁均设置有排气口13；第一级氧化塔10的塔壁上还设置有进料口14；所述管道混合器70分别设置在第一级氧化塔10的进水管路上和各级氧化塔之间串联的管路上；所述氧化剂加药罐90通过管路分别与每个管道混合器70相连通；所述催化剂储槽40通过管路与所述进料口14相连通，且该管路上设置有固体颗粒输送泵50；所述臭氧发生器60通过管路与所述进气口12相连通；所述尾气破坏器100通过管路分别与各级氧化塔的排气口13相连通；所述提升泵80设置在第一级氧化塔10对应的管道混合器70与第一级氧化塔10之间的进水管路上。

其中，固液分离器可以为旋流分离器；固体颗粒输送泵可以为螺杆泵；所述第一级氧化塔和所述最后一级氧化塔分别为臭氧催化氧化反应装置在处理废水时，废水依次流经的第一个氧化塔和最后一个氧化塔。

本实用新型公开的一种臭氧催化氧化反应装置工艺流程可以为：待处理的废水与氧化剂加药罐90送来的氧化剂在管道混合器70中充分均匀混合，之后由提升泵80送入第一级氧化塔10中，当液位上升到一定高度时，废水与第一级氧化塔10中的部分催化剂一起流入下一个管道混合器70中，使得废水与氧化剂加药罐90送来的氧化剂再次充分混匀，流入到下一级氧化塔中，依次地流入最后一级氧化塔，从最后一级氧化塔出来的废水和催化剂经过旋流分离器离心分离处理，废水由旋流分离器的出水口排出该臭氧催化氧化反应装置外，催化剂由旋流分离器的排料口排入催化剂储槽40中，催化剂由螺杆泵回流输送到第一级氧化塔10内循环利用。臭氧发生器60产生的臭氧从进气口12进入各级氧化塔内部，由布气器11对臭氧重新曝气，使各级氧化塔中的催化剂保持流态化，扩大了臭氧和废水与催化剂充分接触面积，提高了传质效率。反应产生的尾气从排气口13沿管路进入尾气破坏器100，由尾气破坏器100处理后外排。

该臭氧催化氧化反应装置运行一段时间后，各级氧化塔内的催化剂有一定的损耗，需要及时补充或更换催化剂，使装置处理后的出水达到预设的水质指标。此情况下，可直接向催化剂储槽中直接加入催化剂，再通过固体颗粒输送泵，如螺杆泵输送到氧化塔中。可见本实用新型公开的一种臭氧催化氧化反应装置对于催化剂的补充和更换简单方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种臭氧催化氧化反应装置，包括至少两级氧化塔，其特征在于，还包括固液分离器、催化剂储槽、固体颗粒输送泵和臭氧发生器；

所述至少两级氧化塔通过管路串联连接，且最后一级氧化塔与所述固液分离器通过管路相连通；所述固液分离器上部设置有出水口，底部设置有用于排放催化剂的排料口；所述催化剂储槽位于所述固液分离器的排料口的正下方；

每一级氧化塔的内侧底部均设置有布气器，并且每一级氧化塔的底壁均设置有进气口，顶壁均设置有排气口；第一级氧化塔的塔壁上还设置有进料口；所述催化剂储槽通过管路与所述进料口相连通，且该管路上设置有固体颗粒输送泵；

所述臭氧发生器通过管路与所述进气口相连通；

其中，所述第一级氧化塔和所述最后一级氧化塔分别为臭氧催化氧化反应装置在处理废水时，废水依次流经的第一个氧化塔和最后一个氧化塔。

2.一种如权利要求1所述的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，该臭氧催化氧化反应装置还包括氧化剂加药罐和多个管道混合器；所述多个管道混合器分别设置在第一级氧化塔的进水管路上和各级氧化塔之间串联的管路上；所述氧化剂加药罐通过管路分别与每个管道混合器相连通。

3.一种如权利要求1所述的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，该臭氧催化氧化反应装置还包括尾气破坏器；所述尾气破坏器通过管路分别与各级氧化塔的排气口相连通。

4.一种如权利要求1所述的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述进料口位于第一级氧化塔的塔壁上部。

5.一种如权利要求1至4任一项所述的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述固液分离器为旋流分离器。

6.一种如权利要求1至4任一项所述的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述固体颗粒输送泵为螺杆泵。

7.一种如权利要求1至4任一项所述的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述氧化塔中的催化剂的粒径为3～5mm。

8.一种如权利要求2所述的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，该臭氧催化氧化反应装置还包括提升泵；所述提升泵设置在第一级氧化塔对应的管道混合器与第一级氧化塔之间的进水管路上。