CN211393994U - 一种高效臭氧氧化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高效臭氧氧化反应器，包括罐体和设置在罐体上的管路连接口，所述罐体自下而上分为曝气反应段、催化反应段、喷淋吸收段以及尾气处理段，所述曝气反应段底部设有臭氧曝气释放系统，所述催化反应段设置有反应填料或催化剂，所述喷淋吸收段顶部设有逆向喷淋装置，所述尾气处理段设有尾气破坏装置以及应急泄压装置，所述罐体外部还设有喷淋循环系统，能够将罐体曝气反应段的水输送至逆向喷淋装置，所述臭氧曝气释放系统、喷淋循环系统以及尾气破坏系统上均设置有电控系统。该反应器臭氧具有反应速率快、臭氧利用效率高、对特殊污染物去除效率高、自动化程度高、二次污染少、安全系数高等特点。

Description

一种高效臭氧氧化反应器

技术领域

本实用新型涉及污水、废气处理领域，特别涉及一种高效臭氧氧化反应器。

背景技术

臭氧具有强氧化性，是一种强氧化剂。经过反应后，臭氧转变成氧气，扩散到空气中，不会产生污染，是一种绿色环保的氧化剂。臭氧在污水处理领域得到了广泛的应用，但其化学性质具有不稳定性，分解速度较快，只能在生成后及时使用，不适合储存和输送，同时对离子具有选择性，处理效率较低。目前国内臭氧氧化反应器的功能较单一，只能满足臭氧氧化反应，反应效率较低；反应器结构难以适应现场作业要求，移动性较差，不便于维修与清洗；同时气水混合不均匀，臭氧消耗量较大，臭氧溶解率较低。传统的曝气混合方式，臭氧在污水中的传质速率慢，一般成为整个反应的限制阶段，因此为了提高传质速率，不得不延长反应时间，或增大反应器体积，而导致运行成本升高，容易造成二次污染，同时，设备的控制也不智能化，从而制约了臭氧氧化技术在工程中的推广与应用。

为了克服传统臭氧氧化技术的不足，本实用新型主要研究是高效臭氧氧化反应器，该反应器不但可以实现自动化控制、提高臭氧的利用率、加快反应速率、减少反应时间、提高臭氧氧化的效率，而且安全系数高，减少污染物的二次排放。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种高效臭氧氧化反应器。

本实用新型的技术方案如下：一种高效臭氧氧化反应器，包括罐体和设置在罐体上的管路连接口，所述罐体自下而上分为曝气反应段、催化反应段、喷淋吸收段以及尾气处理段，所述曝气反应段底部设有臭氧曝气释放系统，所述催化反应段设置有反应填料或催化剂，所述喷淋吸收段顶部设有逆向喷淋装置，所述尾气处理段设有尾气破坏装置以及应急泄压装置，所述罐体外部还设有喷淋循环系统，能够将罐体曝气反应段的水输送至逆向喷淋装置，所述臭氧曝气释放系统、喷淋水泵以及尾气破坏器上均设置有电控系统。

进一步地，罐体上的管路连接口包括进水口、臭氧接入口、下出水口、清洗水出口、放空口以及喷淋回流水出口，所述放空口和喷淋回流水出口设置在曝气反应段的下部，所述下出水口、臭氧接入口和进水口设置在曝气反应段和催化反应段之间，所述清洗水出口设置在喷淋吸收段，臭氧曝气释放系统通过臭氧曝气管与臭氧接入口连接，所述进水口通过进水管连接至曝气反应段的底部，所述曝气反应段的底部还通过出水管连接喷淋回流出水口，并通过外置喷淋循环系统将喷淋回流出水输送至喷淋吸收段的逆向喷淋装置中。

较佳地，所述下出水口的位置低于进水口。

进一步地，所述臭氧曝气释放系统的臭氧曝气释放头和所述逆向喷淋装置的喷淋头在罐体内其所在平面内均匀分布。

进一步地，所述臭氧曝气释放系统还连接有旁路高压空气，旁路高压空气为臭氧接入口的支管，所述旁路高压空气设置有电控阀门。

进一步地，所述罐体内部在清洗水出口和下出水口所在位置设有环形收水槽，其上部开口处呈锯齿状。

进一步地，所述催化反应段的底部设有筛网，反应填料或催化剂位于筛网上表面，所述反应填料或催化剂为几何形状或颗粒物，筛网的筛孔小于几何形状或颗粒物的大小；所述反应填料或催化剂的上下表面之间还设置有压差系统。

进一步地，所述曝气反应段中部设有下层人孔，喷淋吸收段与催化反应段之间设有上层人孔，所述下层人孔和上层人孔均设置在罐体的侧壁上，且均设置有撬装式密封盖。

进一步地，所述反应器外通过管道连接原水池和净水池，清洗水出口通过一条管道与原水池连通，进水口通过一条管道与原水池连接，另一条管道与净水池连通，下出水口通过一条管道与净水池连接，每条管道上各设有一电控阀门。

更进一步地，所述反应器外还设置有电控控制系统，所述臭氧曝气释放系统、喷淋水泵、尾气破坏器、旁路高压空气、压差系统以及各条管路上的电控开关系统均与电控控制系统连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、臭氧反应速率快。在曝气反应段臭氧与污染物直接接触下较短时间内就能充分反应；

2、臭氧利用效率高。臭氧经过曝气、催化、喷淋吸收三段反应，利用率比一般装置高80％以上；

3、对特殊污染物去除效率高。反应器可针对特殊污染物在催化反应段设置催化剂，用于提高反应效率及速率；

4、自动化程度高。反应器可根据压力感应装置进行自动化反清洗；

5、二次污染少。反应器为微压密闭式容器，吸收尾端配置臭氧破坏器，有效阻止臭氧逃逸；

6、安全系数高。反应器设置的压力控制系统和泄压装置，双重保证设备正常运行。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型臭氧氧化反应器的外部剖视结构示意图；

图2为本实用新型臭氧氧化反应器的内部结构示意图；

图3为本实用新型臭氧氧化反应器与水池之间的连接关系示意图；

图4为本实用新型臭氧氧化反应器的电控控制系统结构示意图；

其中，1、罐体；2、曝气反应段；3、催化反应段；4、喷淋吸收段；5、尾气处理段；6、臭氧曝气释放系统；7、反应填料或催化剂；8、逆向喷淋装置； 9、尾气破坏器；10、应急泄压阀；11、喷淋水泵；12、进水口；13、臭氧接入口；14、下出水口；15、清洗水出口；16、放空口；17、喷淋回流水出口；18、臭氧曝气管；19、进水管；20、出水管；21、环形收水槽；22、喷淋头；23、旁路高压空气；24、筛网；25、压差系统；26、下层人孔；27、上层人孔；28、密封盖；29、原水池；30、净水池；31、电控阀门；32、电控控制系统；33、臭氧曝气头。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。

如图1至图4所示，一种高效臭氧氧化反应器，包括罐体1和设置在罐体上的管路连接口，罐体1自下而上分为曝气反应段2、催化反应段3、喷淋吸收段4以及尾气处理段5，曝气反应段2的反应速度最快，催化反应段3针对特殊污染物的反应效果好，喷淋吸收段4的使得臭氧反应彻底，尾气处理段5将反应排放无害化，曝气反应段2底部设有臭氧曝气释放系统6，催化反应段3设置有反应填料或催化剂7，喷淋吸收段4顶部设有逆向喷淋装置8，尾气处理段5 设有尾气破坏装置9以及应急泄压装置10，罐体1外部还设有喷淋喷淋系统11，能够将罐体1曝气反应段2的水输送至逆向喷淋装置8，臭氧曝气释放系统6、喷淋水泵11以及尾气破坏装置9上均设置有电控系统(图中未示意)。

罐体1上的管路连接口包括进水口12、臭氧接入口13、下出水口14、清洗水出口15、放空口16以及喷淋回流水出口17，放空口16和喷淋回流水出口17 设置在曝气反应段2的下部，下出水口14、臭氧接入口13和进水口12设置在曝气反应段2和催化反应段3之间，下出水口14的位置低于进水口12，清洗水出口15设置在喷淋吸收段4，臭氧曝气释放系统6通过臭氧曝气管18与臭氧接入口13连接，进水口12通过进水管19连接至曝气反应段2的底部，曝气反应段2的底部还通过出水管20连接喷淋回流出水口17，并通过外置喷淋循环装置 11将喷淋回流出水输送至喷淋吸收段4的逆向喷淋装置8中，罐体1内部在清洗水出口15和下出水口14所在位置设有环形收水槽21，其上部开口处呈锯齿状。

臭氧曝气释放系统6的臭氧曝气头33和逆向喷淋装置8的喷淋头22在罐体1内其所在平面内均匀分布，臭氧曝气释放系统6还通过臭氧接入口13与旁路高压空气23相连，旁路高压空气23上设置有电控阀门(图中未示意)。旁路高压空气通过支管与13臭氧接入口相连，在反冲洗操作时，臭氧进入口13阀门关闭，旁路高压空气23阀门打开，进行高强度空气曝气冲洗。

催化反应段3的底部设有筛网24，反应填料或催化剂7位于筛网24上表面，反应填料或催化剂7为几何形状或颗粒物，筛网24的筛孔小于何形状或颗粒物的大小；反应填料或催化剂7的上下表面之间还设置有压差系统25。反应器可针对特殊污染物在催化反应段添加反应填料或催化剂，提高反应效率及速率，反应填料或催化剂的增加可以提高特殊污染物去除效率，当反应填料或催化剂之间的压差系统的压力差达到一定阈值时，可提醒控制系统需要进行反冲洗操作。

曝气反应段2中部设有下层人孔26，喷淋吸收段4与催化反应段3之间设有上层人孔27，下层人孔26和上层人孔27均设置在罐体1的侧壁上，且均设置有撬装式密封盖28。上层人孔27和下层人孔26可容纳人的进出，可方便人能从人孔进入反应器内部，对罐体进行检查和维修，同时密封盖起密封罐体的作用，保证罐体的密封环境。

反应器外通过管道连接原水池29和净水池30，清洗水出口15通过一条管道与原水池29连通，进水口12通过一条管道与原水池29连接，另一条管道与净水池30连通，下出水口14通过一条管道与净水池30连接，每条管道上各设有一电控阀门31。正常情况下，废水通过原水池29的水泵通过管道送至进水口 12，处理后通过下出水口14通过管道排出进入净水池30，当旁路高压空气23 阀门打开进行反冲洗时，净水池30的水通过水泵送至进水口12进入反应器，同时关闭下出水口14阀门，使反应器内部水位上涨，通过清洗出水口15溢出，通过管道流入原水池29，从而使反应填料或催化剂7浸泡在水中，通过高压空气高强度曝气冲洗，得以清洗污物。

反应器外还设置有电控控制器32，所述臭氧曝气释放系统6、喷淋循环系统11、尾气破坏装置9、旁路高压空气23、压差系统25以及各条管路上的电控开关系统31均与电控控制系统32电连接。吸收尾端配置臭氧破坏装置，有效阻止臭氧逃逸，有效防止了臭氧逃逸带来的二次污染，使用起来更环保。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种高效臭氧氧化反应器，包括罐体和设置在罐体上的管路连接口，其特征在于：所述罐体自下而上分为曝气反应段、催化反应段、喷淋吸收段以及尾气处理段，所述曝气反应段底部设有臭氧曝气释放系统，所述催化反应段设置有反应填料或催化剂，所述喷淋吸收段顶部设有逆向喷淋装置，所述尾气处理段设有尾气破坏装置以及应急泄压装置，所述罐体外部还设有喷淋循环系统，能够将罐体曝气反应段的水输送至逆向喷淋装置，所述臭氧曝气释放系统、喷淋水泵以及尾气破坏器上均设置有电控系统。

2.根据权利要求1所述的一种高效臭氧氧化反应器，其特征在于：罐体上的管路连接口包括进水口、臭氧接入口、下出水口、清洗水出口、放空口以及喷淋回流水出口，所述放空口和喷淋回流水出口设置在曝气反应段的下部，所述下出水口、臭氧接入口和进水口设置在曝气反应段和催化反应段之间，所述清洗水出口设置在喷淋吸收段，臭氧曝气释放系统通过臭氧曝气管与臭氧接入口连接，所述进水口通过进水管连接至曝气反应段的底部，所述曝气反应段的底部还通过出水管连接喷淋回流出水口，并通过外置喷淋装置将喷淋回流出水输送至喷淋吸收段的逆向喷淋装置中。

3.根据权利要求2所述的一种高效臭氧氧化反应器，其特征在于：所述下出水口的位置低于进水口。

4.根据权利要求2所述的一种高效臭氧氧化反应器，其特征在于：所述臭氧曝气释放系统的臭氧曝气释放头和所述逆向喷淋装置的喷淋头在罐体内其所在平面内均匀分布。

5.根据权利要求4所述的一种高效臭氧氧化反应器，其特征在于：所述臭氧曝气释放系统还连接有旁路高压空气，旁路高压空气为臭氧接入口的支管，所述旁路高压空气设置有电控阀门。

6.根据权利要求2所述的一种高效臭氧氧化反应器，其特征在于：所述罐体内部在清洗水出口和下出水口所在位置设有环形收水槽，其上部开口处呈锯齿状。

7.根据权利要求2所述的一种高效臭氧氧化反应器，其特征在于：所述催化反应段的底部设有筛网，反应填料或催化剂位于筛网上表面，所述反应填料或催化剂为几何形状或颗粒物，筛网的筛孔小于几何形状或颗粒物的大小；所述反应填料或催化剂的上下表面之间还设置有压差系统。

8.根据权利要求2-7任一项所述的一种高效臭氧氧化反应器，其特征在于：所述曝气反应段中部设有下层人孔，喷淋吸收段与催化反应段之间设有上层人孔，所述下层人孔和上层人孔均设置在罐体的侧壁上，且均设置有撬装式密封盖。

9.根据权利要求8所述的一种高效臭氧氧化反应器，其特征在于：所述反应器外通过管道连接原水池和净水池，清洗水出口通过一条管道与原水池连通，进水口通过一条管道与原水池连接，另一条管道与净水池连通，下出水口通过一条管道与净水池连接，每条管道上各设有一电控阀门。

10.根据权利要求9所述的一种高效臭氧氧化反应器，其特征在于：所述反应器外还设置有电控控制系统，所述臭氧曝气释放系统、喷淋水泵、尾气破坏器、旁路高压空气、压差系统以及各条管路上的电控开关系统均与电控控制系统连接。

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