CN214218293U

CN214218293U - 一种三相催化氧化污水处理装置

Info

Publication number: CN214218293U
Application number: CN202120057308.5U
Authority: CN
Inventors: 孙承权
Original assignee: Linshu Huasheng Chemical Co ltd
Priority date: 2021-01-11
Filing date: 2021-01-11
Publication date: 2021-09-17
Anticipated expiration: 2031-01-11

Abstract

本实用新型涉及一种三相催化氧化污水处理装置，包括催化氧化塔，催化氧化塔内固定有栅板，栅板上自下向上依次铺设有砾石层和固体催化剂层，催化氧化塔内在栅板下方设置有曝气管，曝气管穿过催化氧化塔并连接鼓风装置，催化氧化塔一侧上部开设进水口并连接污水进水管，污水进水管在催化氧化塔外安装有混合器，混合器连接双氧水管，催化氧化塔另一侧下部开设出水口并连接出水管。本实用新型可将废水中的有机物分解，从而使废水中的COD值大幅度降低，色泽基本褪尽，同时提高了BOD/COD的比值，降低了废水毒性，提高了废水的可生化性，为后续生化处理创造条件，相比于芬顿催化氧化工艺，具有先进性和更简便的操作性。

Description

一种三相催化氧化污水处理装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种三相催化氧化污水处理装置。

背景技术

有机物污废水来源相当广泛，印染工业、制药工业等排放的废水多为高浓度有机废水，能够引发一系列水体污染、威胁人体健康等问题，特别是高浓度难降解的有机物污废水对环境有巨大的危害。

此类废水所含有机物浓度高，COD一般在2000mg/L以上，有的甚至高达几万乃至几十万mg/L，相对而言，BOD较低，很多废水BOD与COD的比值小于0.3；此外该类废水成分复杂，往往还有芳香族化合物和杂环化合物，还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物，难以直接生化处理。

传统废水处理采用的芬顿氧化工艺，虽然催化效率好，但是会产生大量铁泥等固体残渣，排泥量大，而且投入的双氧水量也较大，成本高。

因此，亟需一种降解效率高、能耗低、二次污染小、产污泥量少的催化氧化污水处理装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种三相催化氧化污水处理装置，污水中的有机物和氧化剂分子在催化剂表面上经过吸附、催化氧化反应、产物脱附等几个步骤反应后被分解，从而使废水中的COD值大幅度降低，色泽基本褪尽，同时提高了BOD/COD的比值，降低了废水毒性，提高了废水的可生化性。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

提供一种三相催化氧化污水处理装置，包括催化氧化塔，催化氧化塔内固定有栅板，栅板上自下向上依次铺设有砾石层和固体催化剂层，催化氧化塔内在栅板下方设置有曝气管，曝气管穿过催化氧化塔并连接鼓风装置，催化氧化塔一侧上部开设进水口并连接污水进水管，污水进水管在催化氧化塔外安装有混合器，混合器连接双氧水管，催化氧化塔另一侧下部开设出水口并连接出水管。

本方案通过设置催化氧化塔，污水与双氧水混合后进入催化氧化塔内，由风机送入塔内的压缩空气(气相)，外加的高效氧化剂（液相），和固定在载体上的催化剂（固相），在常温常压下催化氧化污水中的有机污染物，或直接将有机污染物氧化成为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，能较好的去除COD。在降解COD的过程中，达到脱色的目的，同时有效地提高BOD/COD值，使之易与生化降解。

进一步的，污水进水管在混合器的上游安装有保安过滤器。

保安过滤器可将污水中含有的悬浮物、固体杂质等进行过滤，防止其进入混合器及催化氧化塔造成管道堵塞，提高污水处理效率。

进一步的，污水进水管在保安过滤器的上游安装有流量计。

流量计用于对污水进水量进行计量，可方便控制系统的污水进水量，保证进入处理装置内污水可处理充分。

更进一步的，污水进水管在混合器的上游还连接有清水管，污水进水管在混合器与进水口之间连接有冲洗进水管，冲洗进水管的端部与催化氧化塔的底部一侧连通，冲洗进水管上安装有冲洗阀门，催化氧化塔另一侧上部开设净水口并连接净水管，净水管与出水管之间连接冲洗出水管，净水管在其与冲洗出水管连接处的下游安装有净水阀门，出水管上在其与冲洗出水管连接处的上游和下游分别安装有阀门I和阀门II。

通过连接清水管配合冲洗进水管可对催化氧化塔进行反冲洗，在装置运行一段时间后，及时对催化氧化塔内的固体催化剂进行冲洗，将残留在催化剂表面的杂质冲洗干净，保证催化剂的催化效果。

进一步的，曝气管在催化氧化塔内沿长度方向开设若干曝气口，每个曝气口均安装曝气喷嘴。

通过设置曝气喷嘴，将压缩空气鼓入到催化氧化塔内配合双氧水及固体催化剂对污水进行曝气处理，提高反应效率，曝气喷嘴可有助于空气向不同方向鼓入并与污水接触，提高接触面积，增强处理效果。

进一步的，鼓风装置为鼓风机或空压机。

本实用新型的有益效果：

由风机送入塔内的压缩空气(气相)，外加的高效氧化剂（液相），和固定在载体上的催化剂（固相），其中催化剂为复合型贵金属化合物，正是该催化剂的作用，使空气中的氧气也作为氧化剂参与反应，从而减少了液相氧化剂的耗量，相比于芬顿氧化工艺，降低了处理成本，提高了处理效率，又能使反应速度大大加快，缩短了废水在塔内的停留时间。

污水经过吸附、催化氧化反应、产物脱附等几个步骤后废水中有机污染物被氧化剂分解，苯环，杂环类有机物被开环，断链，大分子变成小分子，小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水，从而使废水中的COD值大幅度降低，色泽基本褪尽，同时提高了BOD/COD的比值，降低了废水毒性，提高了废水的可生化性，为后续生化处理创造条件，常温常压三相催化氧化技术相比于由FeSO₄/H₂O₂组成的芬顿催化氧化工艺，具有先进性和更简便的操作性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中所示：

1、污水进水管，2、流量计，3、保安过滤器，4、混合器，5、冲洗进水管，6、双氧水管，7、清水管，8、进水口，9、催化氧化塔，10、净水口，11、净水阀门，12、净水管，13、固体催化剂层，14、冲洗出水管，15、砾石层，16、鼓风机，17、阀门II，18、出水管，19、阀门I，20、曝气管，21、曝气喷嘴，22、冲洗阀门。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

一种三相催化氧化污水处理装置，包括催化氧化塔9，催化氧化塔9内固定有栅板，栅板上均匀开设有过滤孔，栅板上自下向上依次铺设有砾石层15和固体催化剂层13，砾石层15铺设在栅板上，可有效阻止固体催化剂层13从栅板上掉落，催化氧化塔9内在栅板下方设置有曝气管20，曝气管20穿过催化氧化塔9并连接鼓风装置，曝气管20在催化氧化塔9内沿长度方向开设若干曝气口，每个曝气口均安装曝气喷嘴21。在本实施例中，鼓风装置为鼓风机16。

催化氧化塔9一侧上部开设进水口8并连接污水进水管1，污水进水管1在催化氧化塔9外安装有混合器4，混合器4连接双氧水管6，污水进水管4在混合器4的上游安装有保安过滤器3并在在保安过滤器3的上游安装有流量计2，催化氧化塔9另一侧下部开设出水口并连接出水管18。

本实用新型的工作原理：

在表面催化剂存在的条件下，利用双氧水这种强氧化剂在常温常压下催化氧化废水中的有机污染物，或直接将有机污染物氧化成为二氧化碳和水，或将大分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，提高废水的可生化性，能较好的去除COD。在降解COD的过程中，达到脱色的目的，同时有效地提高BOD/COD值，使之易与生化降解。这样，常温常压三相催化氧化工艺在高浓度，高毒性，高含盐量废水中充当常规物化预处理和生化处理之间的桥梁。

三相催化氧化分别是：由鼓风机16送入催化氧化塔9内的压缩空气(气相)，外加的高效氧化剂双氧水（液相）和固定在载体上的固体催化剂层13（固相），其中固体催化剂层13含有复合型贵金属化合物，正是该催化剂的作用，使空气中的氧气也作为氧化剂参与反应，从而减少了液相氧化剂的耗量，降低了处理成本，提高了处理效率，又能使反应速度大大加快，缩短了废水在塔内的停留时间。废水经保安过滤器3去除固体杂物后，进入催化氧化塔9，在反应中废水中的有机物和氧化剂分子在催化剂表面上经过吸附、催化氧化反应、产物脱附等几个步骤后废水中有机污染物被氧化剂分解，苯环，杂环类有机物被开环，断链，大分子变成小分子，小分子再进一步被氧化为二氧化碳和水，从而使废水中的COD值大幅度降低，色泽基本褪尽，同时提高了BOD/COD的比值，降低了废水毒性，提高了废水的可生化性，为后续生化处理创造条件。

本实用新型的污水处理装置在进行污水处理时，清水管7不接入清水，冲洗进水管5上的冲洗阀门22关闭，出水管18上的阀门I19和阀门II17打开，净水管12上的净水阀门11关闭，此时，污水进水管1内的污水经过保安过滤器3对其内部的固体杂质进行过滤后进入混合器4与双氧水管6内接入的双氧水混合后从催化氧化塔9一侧上部进入塔内，并自上向下与固体催化剂层13接触，并在下层接入曝气管20，不断将压缩空气鼓入催化氧化塔9内，污水在催化氧化塔9内在固体催化剂层13的催化作用下被双氧水氧化分解，分解后的污水经催化氧化塔9另一侧下部的出水口由出水管18排出，完成污水的催化氧化分解。

在处理装置工作一段时间后，固体催化剂层13会附着杂质，影响催化效率，因此需要对催化氧化塔9内部进行反冲洗，具体反冲洗结构为：

污水进水管1在混合器4的上游还连接有清水管7，污水进水管1在混合器4与进水口8之间连接有冲洗进水管5，冲洗进水管5的端部与催化氧化塔9的一侧底部连通，冲洗进水管5上安装有冲洗阀门22，催化氧化塔9的另一侧上部开设净水口10并连接净水管12，净水管12与出水管18之间连接冲洗出水管14，出水管12上在其与冲洗出水管14连接处的上游和下游分别安装有阀门I19和阀门II17，净水管12在其与冲洗出水管14连接处的下游安装有净水阀门11。

另外，为了更便于实施反冲洗，污水进水管1在与清水管7连接处的上游安装阀门，且污水进水管1在与冲洗进水管5连接处的下游也安装有阀门。

在反冲洗时，关闭污水进水管在与清水管连接处的上游的阀门、污水进水管在与冲洗进水管连接处的下游的阀门、阀门I19和阀门II17，打开冲洗阀门5和净水阀门11，清水管7接入催化氧化塔9底部，清水由污水进水管1、冲洗进水管5从催化氧化塔9底部一侧进入自下上向上对曝气喷嘴21、曝气管20、栅板、砾石层15和固体催化剂层13进行冲洗，将粘附在表面的杂质及附着物清洗并脱离，清洗后的污水通过净水阀门11排出，另外，可对出水管18进行冲洗，可在反冲洗过程中，关闭净水阀门11并打开阀门II17，此时冲洗后的水可由净水口10经冲洗出水管14进入出水管18内并对出水管18进行冲洗，最终冲洗后的水由出水管18排至滤液池中收集。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims

1.一种三相催化氧化污水处理装置，其特征在于：包括催化氧化塔，催化氧化塔内固定有栅板，栅板上自下向上依次铺设有砾石层和固体催化剂层，催化氧化塔内在栅板下方设置有曝气管，曝气管穿过催化氧化塔并连接鼓风装置，催化氧化塔一侧上部开设进水口并连接污水进水管，污水进水管在催化氧化塔外安装有混合器，混合器连接双氧水管，催化氧化塔另一侧下部开设出水口并连接出水管。

2.根据权利要求1所述的三相催化氧化污水处理装置，其特征在于：污水进水管在混合器的上游安装有保安过滤器。

3.根据权利要求2所述的三相催化氧化污水处理装置，其特征在于：污水进水管在保安过滤器的上游安装有流量计。

4.根据权利要求1或2所述的三相催化氧化污水处理装置，其特征在于：污水进水管在混合器的上游还连接有清水管，污水进水管在混合器与进水口之间连接有冲洗进水管，冲洗进水管的端部与催化氧化塔的底部一侧连通，冲洗进水管上安装有冲洗阀门，催化氧化塔另一侧上部开设净水口并连接净水管，净水管与出水管之间连接冲洗出水管，净水管在其与冲洗出水管连接处的下游安装有净水阀门，出水管上在其与冲洗出水管连接处的上游和下游分别安装有阀门I和阀门II。

5.根据权利要求1所述的三相催化氧化污水处理装置，其特征在于：曝气管在催化氧化塔内沿长度方向开设若干曝气口，每个曝气口均安装曝气喷嘴。

6.根据权利要求1所述的三相催化氧化污水处理装置，其特征在于：鼓风装置为鼓风机或空压机。