CN217780842U - 一种悬浮床催化氧化反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种悬浮床催化氧化反应器，包括：反应器本体，设有延伸至内部的进水管和催化剂管，底部设有下排口，上部侧壁设有排水口；搅拌组件，包括驱动电机和搅拌桨，搅拌桨位于反应器本体内；折流组件，包括竖向挡板和若干折流挡板；其中，竖向挡板与反应器本体的顶壁和侧壁连接，下部开口，将进水管和排水口隔开；竖向挡板与设有排水口一侧的反应器本体侧壁形成沉淀区，另一侧为反应区，搅拌桨位于反应区内；若干折流挡板上下交错安装于沉淀区内，且位于排水口之下。该反应器采用机械搅拌进行流化，设置折流组件形成沉淀区，有效降低了流化所需能耗，反应效率高，且催化剂颗粒被折流沉淀，不易排出，减少了后续的分离处理量。

Description

一种悬浮床催化氧化反应器

技术领域

本实用新型属于废水处理设备技术领域，具体涉及一种悬浮床催化氧化反应器。

背景技术

臭氧催化氧化技术是一种十分有效的高级催化氧化技术，在难降解有机废水及市政、工业废水的深度处理中得到了广泛应用。反应器是臭氧催化氧化的核心设备，目前生产上多采用非均相催化剂固定填充床的形式进行废水处理，其催化剂为直径约2~6 mm的分子筛球，固定于填充床内进行催化氧化反应。这类固定填充床进行废水处理时，无需单独进行催化剂和水的分离，催化剂易于回收，适用pH范围较宽；但是，存在反应时间长，催化效率偏低，催化剂孔隙易堵塞和板结的问题，需要定期反冲洗或更换催化剂填充床，使用不方便。

对此，生产上也有采用流化床的方式来进行废水的臭氧催化氧化处理，流化床具有传质效率较高，反应时间短等优点，但是现有的流化床通常由泵入的水流和气流提供动能进行催化剂和水流的流化，存在能耗较高的问题；且为了保证流化效果，通常采用小颗粒、密度轻的物质作为催化剂悬浮物，该类催化剂悬浮物易随水流流出，后续分离回收困难。

实用新型内容

针对上述现有技术在存在的不足，本实用新型提供了一种悬浮床催化氧化反应器，该反应器设置搅拌组件，采用机械搅拌进行流化，且设置折流组件在排水口处形成沉淀区，有效降低了流化所需的能耗，反应效率高，且催化剂颗粒在沉淀区被折流沉淀，不易排出，减少了后续的分离处理量。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种悬浮床催化氧化反应器，适用于臭氧催化氧化处理工业废水，所述反应器包括：

反应器本体，所述反应器本体为密封罐体，设有延伸至内部的进水管和催化剂管，底部设有下排口，上部侧壁设有排水口；

搅拌组件，包括相连接的驱动电机和搅拌桨，所述搅拌桨位于所述反应器本体内；

折流组件，包括竖向挡板和若干折流挡板，均安装于所述反应器本体内；

其中，所述竖向挡板与所述反应器本体的顶壁和侧壁连接，下部开口为流体通道，将所述进水管和排水口隔开；所述竖向挡板与设有排水口一侧的反应器本体侧壁形成沉淀区，另一侧为反应区，所述搅拌桨位于所述反应区内；若干所述折流挡板上下交错安装于所述沉淀区内，且位于所述排水口之下。

在本申请的一种实施例中，所述竖向挡板的底边与所述反应器本体的底部距离为10~30cm。

在本申请的一种实施例中，所述折流挡板倾斜设置于反应器本体侧壁或竖向挡板上，倾斜角度为30~60°。

在本申请的一种实施例中，所述反应器本体为圆柱形筒体，所述折流挡板为半月形挡板。

在本申请的一种实施例中，所述进水管由反应器本体的顶部向下延伸，所述进水管的出口处设有防短流挡板，所述防短流挡板位于出口的正下方，经连接柱连接固定。

在本申请的一种实施例中，所述防短流挡板为平板或中部向下凹陷的倒锥形板，所述进水管出口的投影面积小于所述防短流挡板的投影面积。

在本申请的一种实施例中，所述搅拌桨包括上下两级搅拌桨叶，所述进水管向下延伸的出口位于两级搅拌桨叶之间，且距离所述反应器本体的侧壁10~30cm。

在本申请的一种实施例中，所述催化剂管用于投加催化剂，由所述反应器本体的顶部向内延伸，所述催化剂管的出口与所述反应器本体顶部的距离为10~50cm。

在本申请的一种实施例中，所述反应器本体顶部设有泄压阀和检查孔，所述泄压阀位于所述反应区上，所述检查孔对应所述反应区和沉淀区。

在本申请的一种实施例中，所述反应区内对应排水口处设有出水堰。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本申请的悬浮床催化氧化反应器，设置搅拌组件，采用机械搅拌进行废水、催化剂及臭氧等的搅拌混合，流化效果好，增加催化剂与臭氧、污染物的碰撞概率，提高催化氧化反应效率；在对应排水口区域设置折流组件形成沉淀区，使反应后的水流流出反应器时其混合的催化剂颗粒被折流沉淀与水分离，催化剂不易被排出，利用效率提高，且排出的水流中催化剂含量少，分离回收处理更容易。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本实用新型悬浮床催化氧化反应器的剖示结构示意图。

图2为本实用新型悬浮反应器的俯视结构示意图。

图3为本实用新型中进水管出口处与防短流挡板的结构示意图。

图4为本实用新型图3中A方向的结构示意图。

图5为本实用新型中折流挡板的俯视结构示意图。

附图标记：

1、反应器本体；11、进水管；111、防短流挡板；112、连接柱；12、催化剂管；13、下排口；14、排水口；141、出水堰；15、泄压阀；16、检查孔；

2、驱动电机；21、搅拌桨；

3、竖向挡板；4、折流挡板；

101、反应区；102、沉淀区。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种悬浮床催化氧化反应器，该反应器适用于臭氧催化剂处理工业废水，包括：反应器本体1、与反应器本体1适配的搅拌组件和折流组件等。

反应器本体1为密封罐体，设有延伸至其内部的进水管11和催化剂管12，进水管11用于通入待处理的工业废水和臭氧的气液混合体，催化剂管12用于投加臭氧催化剂，本实施例所使用的臭氧催化剂为小颗粒催化剂，易于水体混合。反应器本体1的底部一侧设有下排口13，上部侧壁上设有排水口14。

搅拌组件包括搅拌桨21和与搅拌桨21相连接的驱动电机2，由驱动电机2驱动搅拌桨21转动。搅拌桨21设置于反应器本体1内，用于搅拌反应器本体1内的水体和臭氧催化剂等。

折流组件安装于反应器本体1内，包括竖向挡板3和若干折流挡板4。

具体地，竖向挡板3靠近排水口14设置，与反应器本体1的顶壁和侧壁连接，下部与反应器本体1具有一定距离，形成开口，该开口为流体通道。优选竖向挡板3下端与反应器本体1底部开口的距离为10~30cm。竖向挡板3将进水管11和排水口14隔开，竖向挡板3与排水口14一侧的反应器本体1侧壁形成沉淀区102，另一侧则为反应区101，即进水管11伸入反应区101内。

搅拌桨21位于该反应区101内，用于搅拌水流、臭氧催化剂及臭氧，加速污染物、臭氧与臭氧催化剂的相互碰撞，使臭氧催化剂处于悬浮流化状态。

若干折流挡板4设置在沉淀区102内，为上下交错安装，排水口14位于折流挡板4之上的侧壁上。水流由下进入沉淀区102内，并由下向上运动，依次绕过若干折流挡板4，使其中携带的臭氧催化剂颗粒被挡回向下沉淀，水流由上部的排水口14排出。沉淀区102及折流挡板4的设置，可有效分离水流中的臭氧催化剂颗粒，减少排出量，延长臭氧催化剂在反应器本体1内催化氧化的时间。

进一步地，折流挡板4为向下倾斜设置，交错安装于反应器本体1侧壁上和竖向挡板3上，与反应器本体1侧壁或竖向挡板3的夹角为30~60°，即折流挡板4的倾斜角度为30~60°。可很好的起到折流、沉淀的作用，使水体中臭氧催化剂颗粒被拦截沉淀下来。

如图2和图5所示，当反应器本体1为圆柱形筒体时，折流挡板4为半月形挡板。与竖向挡板3连接时，半月形挡板的直边为连接部位，弧边与反应器本体内壁之间形成弧形流通缝；与反应器本体侧壁连接时，半月形挡板的弧边为连接部位，直边与竖向挡板3之间形成直线流通缝。

在折流挡板4之上的沉淀区102内还设有出水堰141，该出水堰141与排水口14对应。经沉淀区102折流后的水流进入出水堰141，再由排水口14排出。设置出水堰141可进一步起到挡流沉淀的作用。

如图1所示，搅拌桨21为双叶搅拌桨，包括上下两级搅拌桨叶，可对反应区101内不同高度的水流造成搅动，提高臭氧催化剂颗粒与臭氧、污染物的碰撞概率。进水管11由反应器本体1的顶部向下延伸，进水管11向下的出口位于两级搅拌桨叶之间，且距离反应器本体1的侧壁10~30cm。可很好的保证进入反应区101的气液混合流体被充分搅拌。

在一种实施方式中，如图1、图3和图4所示，进水管11向下延伸的出口处设有防短流挡板111，防短流挡板111位于出口的正下方，经多根连接柱112进行连接固定。因经进水管11泵入反应器本体1的是气液混合流体，为带压流体，设置防短流挡板111防止流体直接冲击进入反应区101底部，未完全发生催化氧化反应而经沉淀区102直接排走，影响混合效果和催化效果。

防短流挡板111可为圆形或方形平板，也可为中部向下凹陷的倒锥形板。进水管11出口的投影面积小于防短流挡板111的投影面积，保证进水管11出来的流通完全冲击在防短流挡板111上进行分散。

优选催化剂管12由反应器本体1的顶部向内延伸，对应在反应区101内。催化剂管12的出口向反应器本体1内延伸的长度为10~50cm，确保臭氧催化剂进入反应区101时可很好的与水体混合，避免溅起。

如图1和图2所示，反应器本体1上还设有泄压阀15、检查孔16等。其中泄压阀15位于反应区101的顶部，卸压压力为0.1Mpa。检查孔16为圆形或方形检查孔，设于反应器本体1的顶部，与反应区101和沉淀区102对应。检查孔16配设有可开启的盖体，盖体与反应器本体1之间设有密封圈，盖合时为密封盖合。

优选所述反应器本体1及配件等与臭氧直接接触的位置，选用耐臭氧氧化材质，如316L不锈钢、双相钢等。

综上，本实用新型的悬浮床催化氧化反应器，设置搅拌组件，采用机械搅拌进行废水、催化剂及臭氧等的搅拌混合，流化效果好，增加了催化剂与臭氧、污染物的碰撞概率，提高了催化氧化反应效率，且能耗降低；在对应排水口区域设置折流组件形成沉淀区102，使反应后的水流流出反应器时其混合的催化剂颗粒被折流沉淀与水分离，催化剂颗粒不易被排出，利用效率提高，且排出的水流中催化剂含量少，分离回收处理更容易。

Claims (10)

1.一种悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，适用于臭氧催化氧化处理工业废水，所述反应器包括：

反应器本体（1），所述反应器本体（1）为密封罐体，设有延伸至内部的进水管（11）和催化剂管（12），底部设有下排口（13），上部侧壁设有排水口（14）；

搅拌组件，包括相连接的驱动电机（2）和搅拌桨（21），所述搅拌桨（21）位于所述反应器本体（1）内；

折流组件，包括竖向挡板（3）和若干折流挡板（4），均安装于所述反应器本体（1）内；

其中，所述竖向挡板（3）与所述反应器本体（1）的顶壁和侧壁连接，下部开口为流体通道，将所述进水管（11）和排水口（14）隔开；所述竖向挡板（3）与设有排水口（14）一侧的反应器本体（1）侧壁形成沉淀区（102），另一侧为反应区（101），所述搅拌桨（21）位于所述反应区（101）内；若干所述折流挡板（4）上下交错安装于所述沉淀区（102）内，且位于所述排水口（14）之下。

2.根据权利要求1所述的悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，所述竖向挡板（3）的底边与所述反应器本体（1）的底部距离为10~30cm。

3.根据权利要求1所述的悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，所述折流挡板（4）倾斜设置于反应器本体（1）侧壁或竖向挡板（3）上，倾斜角度为30~60°。

4.根据权利要求3所述的悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，所述反应器本体（1）为圆柱形筒体，所述折流挡板（4）为半月形挡板。

5.根据权利要求1所述的悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，所述进水管（11）由反应器本体（1）的顶部向下延伸，所述进水管（11）的出口处设有防短流挡板（111），所述防短流挡板（111）位于出口的正下方，经连接柱（112）连接固定。

6.根据权利要求5所述的悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，所述防短流挡板（111）为平板或中部向下凹陷的倒锥形板，所述进水管（11）出口的投影面积小于所述防短流挡板（111）的投影面积。

7.根据权利要求5或6所述的悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，所述搅拌桨（21）包括上下两级搅拌桨叶，所述进水管（11）向下延伸的出口位于两级搅拌桨叶之间，且距离所述反应器本体（1）的侧壁10~30cm。

8.根据权利要求1所述的悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，所述催化剂管（12）用于投加催化剂，由所述反应器本体（1）的顶部向内延伸，所述催化剂管（12）的出口与所述反应器本体（1）顶部的距离为10~50cm。

9.根据权利要求1所述的悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，所述反应器本体（1）顶部设有泄压阀（15）和检查孔（16），所述泄压阀（15）位于所述反应区（101）上，所述检查孔（16）对应所述反应区（101）和沉淀区（102）。

10.根据权利要求1所述的悬浮床催化氧化反应器，其特征在于，所述反应区（101）内对应排水口（14）处设有出水堰（141）。

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