CN212151746U - 一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，包括臭氧发生器、臭氧催化氧化塔、臭氧破坏器，所述臭氧催化氧化塔包括塔体，设置在塔体的下端侧壁上的进水口，设置在塔体外并与进水口和臭氧发生器均连接的气液混合机构，设置在塔体的上端侧壁上的出水口，设置在塔体内并位于进水口之上的第一催化段，设置在塔体内并位于出水口之下的第二催化段，设置在塔体的顶部的并与臭氧破坏器连接的排气口，设置在塔体的侧壁上并位于进水口和出水口之间的氧化剂加入口，以及设置在塔体外并与气液混合机构连接的废水管。本实用新型采用文丘里混合器将臭氧混入废水中，增加废水中臭氧的含量，还设有微孔曝气盘为废水补充臭氧，提高塔的催化效率。

Description

一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔。

背景技术

工业废水普遍具有成分复杂、有机物浓度高、生物降解性差和有生物毒性等特点。近年来，对于工业废水，主流处理方法主要采用物化处理和生化处理的组合工艺，但面对越来越严格的环保要求，生化处理方法难以达到预期处理效果，企业都面临提标改造。因此，废水深度处理成为目前实现难降解工业废水达标处理的主要选择。

目前去除废水中的有机物的常用处理方法为臭氧催化氧化法：该方法是将废水从臭氧催化氧化塔的下部输送至臭氧催化氧化塔中，废水溢流至充满整个臭氧催化氧化塔。同时，在臭氧催化氧化塔的下部通入臭氧气体使臭氧气体与废水混合，并利用臭氧在紫外线的照射下分解的活泼的次生氧化剂来氧化有机物：当臭氧被紫外光照射时，产生游离氧自由基(·O)，游离自由基遇水反应产生羟基自由基(·OH)，羟基自由基可以氧化有机物。因而该工艺可以氧化废水中含有的难降解有机物，如苯类有机物、有机酸、烃类有机物等。

但是，传统的臭氧催化氧化塔直接将废水从臭氧催化氧化塔的下部输入，废水与臭氧气体的对流较弱，导致废水与臭氧气体的混合不够充分，进而导致臭氧气体的利用率不高，从而降低臭氧催化氧化的氧化效率。此外，随着废水从塔底往塔顶流动的过程中，废水中的臭氧的含量也严重影响臭氧催化氧化塔后端的催化效率，同时也会增加对催化剂的消耗，加大臭氧催化氧化塔的运营成本。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，包括臭氧发生器、臭氧催化氧化塔、臭氧破坏器，所述臭氧催化氧化塔包括塔体，设置在塔体的下端侧壁上的进水口，设置在塔体外并与进水口和臭氧发生器均连接的气液混合机构，设置在塔体的上端侧壁上的出水口，设置在塔体内并位于进水口之上的第一催化段，设置在塔体内并位于出水口和第一催化段之间的第二催化段，设置在塔体内并位于出水口之下的第二催化段，设置在塔体的顶部的并与臭氧破坏器连接的排气口，设置在塔体的侧壁上并位于进水口和出水口之间的氧化剂加入口，以及设置在塔体外并与气液混合机构连接的废水管。

进一步地，所述气液混合机构包括与进水口、臭氧发生器和废水管均连接文丘里混合器，文丘里混合器至少为1个，其中，废水管与文丘里混合器的进水端连接，臭氧发生器通过管道连接在文丘里混合器的喷嘴出口区域。

进一步地，所述文丘里混合器为3～5个。

进一步地，所述第一催化段包括设置在塔体内并与塔体内侧壁连接的第一支架，安置在第一支架上的第一催化层；第二催化段包括设置在塔体内并与塔体内侧壁连接的第二支架，安置在第二支架上的第二催化层。

进一步地，所述臭氧催化氧化塔还包括设置在塔体内并位于第一催化层和进水口之间的第一缓水区，设置在塔体内并位于第一催化层上的并与臭氧发生器连接的微孔曝气盘，以及设置塔体内并位于微孔曝气盘和第二催化层之间的第二缓水区，其中，氧化剂加入口与第一缓水区和第二缓水区均连通。

进一步地，所述臭氧催化氧化塔还包括设置在塔体上并位于出水口和第二催化层之间的循环出水口，以及通过管道与循环出水口和废水管均连接的循环泵。

进一步地，所述第二催化层的厚度大于第一催化层的厚度。

进一步地，所述废水管与文丘里混合器连接的管道以及臭氧发生器与文丘里混合器连接的管道上均设有阀门。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型在进水口之上设有第一缓水区，在微孔曝气盘之上设有第二缓水区，缓水区延长废水与臭氧的接触时间，一方面让废水的臭氧含量增加，提高臭氧的利用率，从而提高催化效率；另一方面，为通过氧化剂加入口加入的氧化剂引发臭氧分解为羟基自由基(·OH)对废水中易于降解的有机物提供足够的时间和空间，从而提高整个臭氧催化氧化塔的效率。此外，本实用新型设有回流，通过回流泵将经过第二催化层的部分废水回流至废水管中，降低了对臭氧的消耗，从而降低臭氧催化氧化塔的消耗成本。

(2)本实用新型在第一缓水区之上设有微孔曝气盘，通过微孔曝气盘往废水中补充臭氧，避免由于在第一缓水区和第一催化层对臭氧的消耗引起第二催化层的催化效率减低，从而进一步提高整个臭氧催化氧化塔的效率。

(3)本实用新型设有第一催化层和第二催化层，且第二催化层的厚度大于第一催化层的厚度，一方面，通过设有第一催化层先对废水中难以降解的有机物进行部分的降解，避免废水中的难以降解的有机物过多造成第二催化层无法将废水中的难以降解的有机物完全降解完的问题；另一方面，通过将第二催化层的厚度设置的比第一催化层的厚度大，进一步避免第二催化层无法将难以降解的物质完全降解的问题，通过合理的设置第一催化层和第二催化层不同的厚度，节约了整个臭氧催化氧化塔中催化层中催化剂的消耗量，不仅提高臭氧催化氧化塔的催化效率，同时降低其成本。

(4)本实用新型从塔底到塔顶依次设有第一缓水区、第一催化层、第二缓水区和第二催化层，一方面，在臭氧催化氧化塔中形成对废水中不同降解度的有机物的降解，有利于降低催化层中催化剂的使用；另一方面，第二缓水区在提高废水中的臭氧的含量的同时还对经第一催化层降解生成的易于降解的物质进行降解，从而降低第二催化层的负荷量，提高臭氧催化氧化塔的催化效率。

(5)本实用新型中的废水进入到塔体之前，先通过文丘里混合器将臭氧混入到废水中，本实用新型利用文丘里混合器形成的真空将臭氧吸入到废水中，同时由于压力的作用增加废水中臭氧的含量。此外，为了满足臭氧催化氧化塔的运营，本实用新型设有多个文丘里混合器，可根据实际情况调整文丘里混合器运营的个数满足实际臭氧催化氧化塔的实际的需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

1-臭氧发生器，2-臭氧破坏器，3-塔体，4-进水口，5-出水口，6-排气口，7-氧化剂加入口，8-废水管，9-文丘里混合器，10-第一支架，11-第一催化层，12-第二支架，13-第二催化层，14-第一缓水区，15-微孔曝气盘，16-第二缓水区，17-循环出水口，18-循环泵，19-阀门，20-废水的流向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1所示，本臭氧催化氧化塔包括臭氧发生器1、臭氧催化氧化塔、臭氧破坏器2，其中，臭氧催化氧化塔包括塔体3、进水口4、气液混合机构、出水口5、第一催化段、第二催化段、排气口6、氧化剂加入口7、废水管8。第一催化段包括第一支架10和第一催化层11，第二催化段包括第二支架12和第二催化层13。

具体地，进水口设置在塔体的下端侧壁上，出水口设置在塔体的上端侧壁上，第一催化段设置在塔体内并位于进水口的上方，第二催化段设置在塔体内并位于第一催化段和出水口之间；其中，第一支架设置在塔体内并与塔体内的侧壁连接，第一催化层安置在第一支架上，第二支架设置在塔体内并与塔体内的侧壁连接，第二催化层安置在第二支架上。此外，在塔体内位于第一催化层和进水口之间设有第一缓水区14，在塔体内位于第二催化层和出水口之间设有第二缓水区16，还在第一催化层和第二缓水区之间设有与臭氧发生器连接微孔曝气盘15，并且第一催化层的厚度小于第二催化层的厚度。氧化剂加入口设置在塔体上并与第一缓水区和第二缓水区连通，排气口设置在塔体的顶部并且与臭氧破坏器连接，气液混合机构设置在塔体外并与进水口通过管道连接，废水管和臭氧发生器均与气液混合机构连接。

根据图1所示，气液混合机构包括多个文丘里混合器9，优选为3～5个。其中，废水管连接在文丘里混合器的进水端，臭氧发生器通过管道连接在文丘里混合器的喷嘴出口区域，废水在喷嘴出口区域形成真空从而将臭氧混入废水中，经混合后含有臭氧的废水通过进水口进入到臭氧催化氧化塔中。废水管与文丘里混合器连接的管道以及臭氧发生器与文丘里混合器连接的管道上均设有阀门19。在实际中，根据臭氧催化氧化塔的运行情况，控制设置在废水管与文丘里混合器连接的管道以及臭氧发生器与文丘里混合器连接的管道上均设有阀门来控制文丘里混合器的运行个数，从而满足臭氧催化氧化塔的运行。

根据图1所示，为了降低臭氧的消耗量，在第二催化层和出水口之间设有循环出水口17，通过管道与循环出水口和废水管均连接的循环泵18。通过将部分含有臭氧的废水回流至废水管中与废水进行混合，降低臭氧催化氧化塔对臭氧的消耗。

本实施例中的所有上下等方位性的词语均以废水的流向20为基准。

在上述所述的基础上，本实施例的运行方式具体如下所示：

废水管中的废水和从臭氧发生器来的臭氧在文丘里混合器中进行混合，得到含有臭氧的废水。经混合的含有臭氧的废水通过进水口进入到塔体中并在第一缓水区中停留，同时氧化剂通过氧化剂加入口加入，此时，氧化剂引发臭氧分解为羟基自由基(·OH)对废水中的易降解的有机物进行降解。然后废水从第一缓水区进入到第一催化层中，此时，氧化剂和第一催化层中的催化剂协同，共同促进臭氧分解为羟基自由基(·OH)对废水中难降解的有机物进行强化分解。然后废水从第一催化层进入到第二缓水区，此时，微孔曝气盘为废水补充臭氧，提供废水中的臭氧含量，同时氧化剂通过氧化剂加入口加入，氧化剂引发臭氧分解为羟基自由基(·OH)对废水中在第一催化层中降解生成的易降解的有机物进行降解。然后，废水从第二缓水区进入到第二催化层中，此时，氧化剂和第二催化层中的催化剂协同，共同促进臭氧分解为羟基自由基(·OH)对废水中剩余的难降解的有机物进行强化分解。最后经臭氧催化氧化塔处理后的废水一部分从出水口排出进入到下一阶段的生化处理，另一部分处理后的废水通过循环出水口和循环泵进入到废水管中，部分未溶解到废水中的臭氧通过排气孔进入到臭氧破坏器中进行处理后排出。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，包括臭氧发生器(1)、臭氧催化氧化塔、臭氧破坏器(2)，其特征在于，所述臭氧催化氧化塔包括塔体(3)，设置在所述塔体(3)的下端侧壁上的进水口(4)，设置在所述塔体(3)外并与所述进水口(4)和臭氧发生器(1)均连接的气液混合机构，设置在所述塔体(3)的上端侧壁上的出水口(5)，设置在所述塔体(3)内并位于所述进水口(4)之上的第一催化段，设置在所述塔体(3)内并位于所述出水口(5)和第一催化段之间的第二催化段，设置在所述塔体(3)的顶部的并与所述臭氧破坏器(2)连接的排气口(6)，设置在所述塔体(3)的侧壁上并位于所述进水口和出水口之间的氧化剂加入口(7)，以及设置在所述塔体外并与所述气液混合机构连接的废水管(8)。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，其特征在于，所述气液混合机构包括与所述进水口、臭氧发生器和废水管均连接文丘里混合器(9)，所述文丘里混合器至少为1个，其中，废水管与文丘里混合器的进水端连接，臭氧发生器通过管道连接在文丘里混合器的喷嘴出口区域。

3.根据权利要求2所述的一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，其特征在于，所述文丘里混合器为3～5个。

4.根据权利要求3所述的一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，其特征在于，所述第一催化段包括设置在所述塔体(3)内并与所述塔体内侧壁连接的第一支架(10)，安置在所述第一支架(10)上的第一催化层(11)；所述第二催化段包括设置在所述塔体内并与所述塔体内侧壁连接的第二支架(12)，安置在所述第二支架(12)上的第二催化层(13)。

5.根据权利要求4所述的一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，其特征在于，所述臭氧催化氧化塔还包括设置在所述塔体内并位于所述第一催化层(11)和进水口(4)之间的第一缓水区(14)，设置在所述塔体内并位于所述第一催化层(11)上的并与所述臭氧发生器(1)连接的微孔曝气盘(15)，以及设置所述塔体内并位于所述微孔曝气盘(15)和第二催化层(13)之间的第二缓水区(16)，其中，氧化剂加入口与第一缓水区和第二缓水区均连通。

6.根据权利要求5所述的一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，其特征在于，所述臭氧催化氧化塔还包括设置在所述塔体(3)上并位于所述出水口(5)和第二催化层(13)之间的循环出水口(17)，以及通过管道与所述循环出水口(17)和废水管(8)均连接的循环泵(18)。

7.根据权利要求6所述的一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，其特征在于，所述第二催化层的厚度大于第一催化层的厚度。

8.根据权利要求7所述的一种用于处理难降解有机废水的臭氧催化氧化塔，其特征在于，所述废水管与文丘里混合器连接的管道以及臭氧发生器与文丘里混合器连接的管道上均设有阀门(19)。

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