CN206447630U - 一体化臭氧催化氧化降解罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一体化臭氧催化氧化降解罐，属于污水处理技术领域，装置包括内罐和设于内罐外侧的外罐，内罐为催化反应罐，外罐为降解反应罐，内罐底部设有旋流溶气布水器，旋流溶气布水器在外罐外侧一端设有溶气配水包，内罐中部设有催化填料，催化填料为纳米二氧化钛催化填料，内罐顶部设有内罐集水系统，外罐内设有外罐布水系统、外罐集水系统，外罐侧壁上设有出水管，外罐集水系统与出水管相连，内罐集水系统与外罐布水系统相连。利用本装置可以提高臭氧的氧化效率，减少臭氧的投加量，降低运行费用和投资，节省占地，使出水得到净化，满足排放要求和回用要求。

Description

一体化臭氧催化氧化降解罐

技术领域

本实用新型涉及一体化臭氧催化氧化降解罐，属于污水处理技术领域，尤其是涉及污水预处理和深度处理中的臭氧催化、氧化、降解工艺。

背景技术

臭氧催化、氧化、降解装置是污水预处理和污水深度处理中常用的设备，它由臭氧投加系统、布水系统、催化氧化反应系统、降解反应系统、其他配套系统组成。

目前臭氧催化、氧化、降解装置主要通过的气泡式、水膜式和水滴式投加方式，在反应池或反应塔内催化氧化降解。现有的臭氧催化氧化降解反应设备复杂，投资高，占地大，操作复杂，臭氧传质效率低，臭氧利用率低，运行费用高，制约着臭氧的推广和应用。臭氧传统的投加和与介质反应方式，不利于臭氧催化氧化技术的推广、应用和发展。

实用新型内容

针对现有技术的不足，为进一步提高臭氧催化氧化的潜力，本实用新型提供一种集催化、氧化、降解为一体的反应装置。

本实用新型的技术方案如下：

一体化臭氧催化氧化降解罐，包括内罐和设于内罐外侧的外罐，内罐为催化反应罐，外罐为降解反应罐，内罐底部设有旋流溶气布水器，旋流溶气布水器在外罐外侧一端设有溶气配水包，内罐中部设有催化填料，催化填料为纳米二氧化钛催化填料，内罐顶部设有内罐集水系统，外罐内设有外罐布水系统、外罐集水系统，外罐侧壁上设有出水管，外罐集水系统与出水管相连，内罐集水系统与外罐布水系统相连。

根据本实用新型优选的，溶气配水包包括气液管混器和分配支管，臭氧通过气液管混器与溶气配水包相连，分配支管与旋流溶气布水器相连。臭氧通过气液管混器进入溶气配水包，在溶气配水包内快速充分气液混合，形成臭氧水，通过溶气配水包的分配支管将臭氧水均匀分配到旋流溶气布水器。

根据本实用新型优选的，旋流溶气布水器包括锥体和进水管，进水管一端与溶气配水包相连，进水管另一端设有至少一个布水管，布水管位于锥体内，布水管为直角L型水管，布水管的出水方向位于水平面内，锥体的锥面上设有至少一个出水口。

进一步优选的，布水管的数量为8个，均匀分布于锥体圆周平面内。

进一步优选的，锥体底部设有圆柱体，圆柱体侧面设有至少一个出水口。增加出水口，可提高出水和旋流的效率。

进一步优选的，锥体锥面和圆柱体侧面上的出水口的数量均为8个，出水口为长700mm宽50mm的长方形开口。

进一步优选的，出水口外侧倾斜设有挡板。挡板与出水口所在平面呈角度设置，且挡板的倾斜方向与布水管的出水方向一致，使水在锥体内形成一定方向的旋流后，可经由同方向的挡板流出锥体外，挡板的倾斜并不阻挡原本锥体内的水流旋向。

高速的臭氧溶气水，沿旋流溶气布水器的进水管到达布水管，布水管的出水方向位于内罐水平面内，所有布水管出水方向一致，即可形成均为顺时针方向或逆时针方向的水流，水流进入锥体内，在锥体内形成旋流，水在锥体内旋流运动的过程中沿出水口流出锥体进入内罐，使内罐整个水体形成旋流状态，臭氧在旋流上升的过程中与有机物进行催化降解反应，增加传质效率，延长停留时间，大幅提高臭氧转移率。

根据本实用新型优选的，内罐集水系统包括储水凸台和至少一个集水口，储水凸台为设于内罐顶部内圈的凸台，储水凸台的内圈直径小于内罐直径。在内罐完成催化氧化的污水在旋流上升的作用下，升至内罐顶部储水凸台处，可经过集水口到达外罐空间内进行下一步降解反应。

进一步优选的，集水口的数量为四个，均匀分布于内罐一周。

进一步优选的，外罐布水系统包括至少一个外罐布水管，外罐布水管与集水口相连。内罐收集的水经集水口进入外罐布水管，由外罐布水管将水分布于外罐降解反应罐内。

根据本实用新型优选的，所述一体化臭氧催化氧化降解罐还包括溢流管，溢流管竖直设于外罐内，溢流管进水端设于外罐内顶部，溢流管出水端设于外罐底部，溢流管的进水端垂直高度高于出水管的垂直高度。在降解反应罐内污水反应完成后，一般由出水管排出水，若因故障或意外导致出水管堵塞，水可由溢流管排出，避免水位持续上升带来更坏的后果。

根据本实用新型优选的，旋流溶气布水器与溶气配水包相连一端设有流量控制开关。

本装置设计为“罐中罐”结构，内罐催化反应罐，外罐降解反应罐，由臭氧投加系统、催化系统、布水系统构成。污水和臭氧在溶气配水包混合，使臭氧迅速混合形成微气泡和污水混合接触，均分分配到旋流溶气布水器切线进水管，利用溶气水高速水流沿旋流溶气布水器边缘高速运动，形成溶气水的旋流运动，气、水在旋流上升的过程中充分混合反应，通过溶气和旋流布水技术的应用，解决了臭氧利用率不高的问题，在纳米二氧化钛催化作用下臭氧和有机污染物在内罐充分实现氧化、催化反应后，通过内罐集水系统和外罐布水系统，污水进入降解反应外罐，未反应完全的有机物与氧化剂继续在降解反应罐中实现完全降解，从而实现整个臭氧高效利用，避免了尾气的排放，保证了出水达标。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型利用“罐中罐”技术，高压溶气配水、高速水力旋流器布水、纳米二氧化钛催化从而实现了集氧化、催化、降解一体的高级氧化装置，大大提高了氧化效率。

本实用新型充分利用了高压溶气配水包实现旋流溶气布水器多点均衡布水，高速水力旋流溶气布水器实现旋流液，通过纳米二氧化钛催化提高反应效率，实现了集氧化、催化、降解为一体的高级氧化，提高臭氧的氧化效率，减少臭氧的投加量，降低运行费用和投资。

本实用新型通过对臭氧的投加混合和反应器的改进，克服了现有臭氧氧化技术的不足，提供一种气水混合效率高、传质效果更好、结构合理、使用安装方便、适用性广、投资运行费用低廉的催化氧化降解装置，可以提高臭氧氧化效率的10％-20％，节省占地，降低土建和设备投资。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中：1、溶气配水包，2、旋流溶气布水器，2-1、锥体，2-2、布水管，3、催化填料，4、外罐布水系统，4-1、外罐布水管，5、内罐集水系统，5-1、集水口，6、外罐集水系统，7、降解反应罐，8、催化反应罐，9、尾气收集系统，10、出水管，11、溢流管。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

一体化臭氧催化氧化降解罐，包括内罐和设于内罐外侧的外罐，内罐为催化反应罐，外罐为降解反应罐，内罐底部设有旋流溶气布水器，旋流溶气布水器在外罐外侧一端设有溶气配水包，内罐中部设有催化填料，催化填料为纳米二氧化钛催化填料，内罐顶部设有内罐集水系统，外罐内设有外罐布水系统、外罐集水系统，外罐侧壁上设有出水管，外罐集水系统与出水管相连，内罐集水系统与外罐布水系统相连。反应过程产生的尾气由尾气收集系统收集排出。

实施例2：

一体化臭氧催化氧化降解罐，其结构如实施例1所述，所不同的是，溶气配水包包括气液管混器和分配支管，臭氧通过气液管混器与溶气配水包相连，分配支管与旋流溶气布水器相连。臭氧通过气液管混器进入溶气配水包，在溶气配水包内快速充分气液混合，形成臭氧水，通过溶气配水包的分配支管将臭氧水均匀分配到旋流溶气布水器。

实施例3：

一体化臭氧催化氧化降解罐，其结构如实施例1所述，所不同的是，旋流溶气布水器包括锥体和进水管，进水管一端与溶气配水包相连，进水管另一端设有8个布水管，布水管均匀分布于锥体圆周平面内，布水管为直角L型水管，布水管的出水方向位于水平面内，锥体的锥面上设有8个出水口。

实施例4：

一体化臭氧催化氧化降解罐，其结构如实施例3所述，所不同的是，锥体底部设有圆柱体，圆柱体侧面设有8个出水口，增加出水口，可提高出水和旋流的效率。出水口为长700mm宽50mm的长方形开口。

实施例5：

一体化臭氧催化氧化降解罐，其结构如实施例4所述，所不同的是，出水口外侧倾斜设有挡板。挡板与出水口所在平面呈角度设置，且挡板的倾斜方向与布水管的出水方向一致，使水在锥体内形成一定方向的旋流后，可经由同方向的挡板流出锥体外，挡板的倾斜并不阻挡原本锥体内的水流旋向。

高速的臭氧溶气水，沿旋流溶气布水器的进水管到达布水管，布水管的出水方向位于内罐水平面内，所有布水管出水方向一致，即可形成均为顺时针方向或逆时针方向的水流，水流进入锥体内，在锥体内形成旋流，水在锥体内旋流运动的过程中沿出水口流出锥体进入内罐，使内罐整个水体形成旋流状态，臭氧在旋流上升的过程中与有机物进行催化降解反应，增加传质效率，延长停留时间，大幅提高臭氧转移率。

实施例6：

一体化臭氧催化氧化降解罐，其结构如实施例1所述，所不同的是，内罐集水系统包括储水凸台和4个集水口，集水口均匀分布于内罐一周，储水凸台为设于内罐顶部内圈的凸台，储水凸台的内圈直径小于内罐直径。在内罐完成催化氧化的污水在旋流上升的作用下，升至内罐顶部储水凸台处，可经过集水管到达外罐空间内进行下一步降解反应。

外罐布水系统包括4个外罐布水管，外罐布水管与集水口相连。内罐收集的水经集水口进入外罐布水管，由外罐布水管将水分布于外罐降解反应罐内。

实施例7：

一体化臭氧催化氧化降解罐，其结构如实施例1所述，所不同的是，所述一体化臭氧催化氧化降解罐还包括溢流管，溢流管竖直设于外罐内，溢流管进水端设于外罐内顶部，溢流管出水端设于外罐底部，溢流管的进水端垂直高度高于出水管的垂直高度。在降解反应罐内污水反应完成后，一般由出水管排出水，若因故障或意外导致出水管堵塞，水可由溢流管排出，避免水位持续上升带来更坏的后果。

实施例8：

一体化臭氧催化氧化降解罐，其结构如实施例1所述，所不同的是，旋流溶气布水器与溶气配水包相连一端设有流量控制开关。

Claims (10)

1.一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，包括内罐和设于内罐外侧的外罐，内罐为催化反应罐，外罐为降解反应罐，内罐底部设有旋流溶气布水器，旋流溶气布水器在外罐外侧一端设有溶气配水包，内罐中部设有催化填料，内罐顶部设有内罐集水系统，外罐内设有外罐布水系统、外罐集水系统，外罐侧壁上设有出水管，外罐集水系统与出水管相连，内罐集水系统与外罐布水系统相连。

2.根据权利要求1所述的一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，溶气配水包包括气液管混器和分配支管，臭氧通过气液管混器与溶气配水包相连，分配支管与旋流溶气布水器相连。

3.根据权利要求1所述的一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，旋流溶气布水器包括锥体和进水管，进水管一端与溶气配水包相连，进水管另一端设有至少一个布水管，布水管位于锥体内，布水管为直角L型水管，布水管的出水方向位于水平面内，锥体的锥面上设有至少一个出水口。

4.根据权利要求3所述的一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，锥体底部设有圆柱体，圆柱体侧面设有至少一个出水口。

5.根据权利要求4所述的一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，布水管的数量为8个，均匀分布于锥体圆周平面内，锥体锥面和圆柱体侧面上的出水口的数量均为8个，出水口为长700mm宽50mm的长方形开口。

6.根据权利要求4所述的一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，出水口外侧倾斜设有挡板。

7.根据权利要求1所述的一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，内罐集水系统包括储水凸台和至少一个集水口，储水凸台为设于内罐顶部内圈的凸台，储水凸台的内圈直径小于内罐直径；外罐布水系统包括至少一个外罐布水管，外罐布水管与集水口相连。

8.根据权利要求7所述的一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，集水口的数量为四个，均匀分布于内罐一周。

9.根据权利要求1所述的一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，所述一体化臭氧催化氧化降解罐还包括溢流管，溢流管竖直设于外罐内，溢流管进水端设于外罐内顶部，溢流管出水端设于外罐底部，溢流管的进水端垂直高度高于出水管的垂直高度。

10.根据权利要求1所述的一体化臭氧催化氧化降解罐，其特征在于，旋流溶气布水器与溶气配水包相连一端设有流量控制开关。