CN218879584U - 一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置，包括反应池体，其内设置若干紫外灯组和搅拌机，一端设置进水口和催化剂回流口，另一端设置放空口以及放空阀，并通过过流孔与缓冲池连通。缓冲池上部设置出水口，缓冲池底部设置收集斗，收集斗上方设置变频式搅拌机，收集斗的排料口通过管路与缓冲池外部的回流泵相连通，回流泵的另一端连通于催化剂回流口。反应池体、缓冲池和回流泵均设置在撬装底座上。撬装底座上还设置分别与反应池体相连通的催化剂加药装置、氧化剂加药装置和酸加药装置。该处理装置具有氧化能力强、运行费用较低、污泥产量少、催化剂可循环利用和无二次污染的优势。

Description

一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置

技术领域

本实用新型属于渗滤液高级氧化处理技术领域，具体涉及一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置。

背景技术

随着我国经济和人民生活水平的日益提高，我国居民生活垃圾的产生量、清运量和处理量急速增长，鉴于目前对生活垃圾的处理方式主要以焚烧和填埋为主，在生活垃圾焚烧和填埋的过程中，会产生大量渗滤液，渗滤液表现为高COD、高总氮、高TDS的特点，处理难度越来越大。在渗滤液处理领域应用较为广泛的高级氧化技术有Fenton氧化法和臭氧氧化法。然而，Fenton氧化法会产生大量氢氧化铁污泥，且药剂的添加量较大，运行费用高；臭氧氧化法同样存在着氧化能力较弱，能耗较高、尾气需要处理等缺点。因此，需要开发一种氧化能力强、运行费用较低、污泥产量少、催化剂可循环利用以及无二次污染的高级氧化处理设备是十分必要的。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置，包括反应池体，反应池体内设置若干紫外灯组和搅拌机。反应池体一端设置进水口和催化剂回流口，另一端设置放空口以及和放空口适配的放空阀，并通过过流孔与缓冲池相连通。缓冲池的上部设置出水口，缓冲池的底部设置收集斗，收集斗的上方设置变频式搅拌机，收集斗的排料口通过管路与缓冲池外部的回流泵相连通，回流泵的另一端连通于催化剂回流口。反应池体、缓冲池和回流泵均设置在撬装底座上。撬装底座上还配套设置催化剂加药装置、氧化剂加药装置和酸加药装置，该催化剂加药装置、氧化剂加药装置和酸加药装置分别与反应池体相连通。

作为本实用新型进一步地改进，反应池体上加装盖板，反应池体内设置依次通过过流孔相连通的4个折流反应区。每个折流反应区内设置4组紫外灯组、1个搅拌机、1个放空口以及和放空口适配的放空阀。

作为本实用新型进一步地改进，反应池体旁设置走道板以及和走道板适配的楼梯，走道板和楼梯均设置在撬装底座上。

作为本实用新型进一步地改进，搅拌机为桨叶式搅拌机。

作为本实用新型进一步地改进，紫外灯组为防水密封紫外灯组，并且通过不锈钢灯架固定在反应池体内。

作为本实用新型进一步地改进，催化剂储药罐中的催化剂为硫酸亚铁。

作为本实用新型进一步地改进，氧化剂储药罐中氧化剂为双氧水。

作为本实用新型进一步地改进，催化剂加药装置依次通过催化剂储药罐、催化剂加药泵和催化剂加药管与反应池体相连通，氧化剂加药装置依次通过氧化剂储药罐、氧化剂加药泵和氧化剂加药管与反应池体相连通，酸加药装置依次通过酸储药罐、酸加药泵和酸加药管与反应池体相连通。

作为本实用新型进一步地改进，反应池体内设置液位传感器、pH传感器。

作为本实用新型进一步地改进，液位传感器、pH传感器、紫外灯组的开关、搅拌机的开关、变频式搅拌机的开关、回流泵的开关、催化剂加药泵的开关、氧化剂加药泵的开关和酸加药泵的开关分别与控制柜内的PLC系统相连。

作为本实用新型进一步地改进，液位传感器pH传感器、紫外灯组、搅拌机、变频式搅拌机、回流泵、催化剂加药泵、氧化剂加药泵、酸加药泵以及PLC系统分别与电控柜内的电源系统相连。

作为本实用新型进一步地改进，控制柜和电控柜均设置在撬装底座上。

作为本实用新型进一步地改进，电控柜中设置漏电保护器，从而对电控柜进行漏电保护。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置具有如下优势：

1、该处理装置中光催化过程中氧化剂产生的羟基自由基(·OH)是起主要作用的活性氧化物种，氧化能力很强，能有效地氧化分子结构复杂的难降解有机污染物。

2、该处理装置结合硫酸亚铁和紫外光作为催化剂，可有效实现硫酸亚铁催化剂的循环利用。

3、与化学氧化剂不同，该处理装置光催化氧化反应中没有加入其它化学药剂，因此不会产生二次污染；另外在反应过程中，有机物彻底降解为CO₂和H₂O，也无须考虑反应产物的后续处置问题。

4、该处理装置中在性能良好的催化剂的作用下，渗滤液中污染物质的降解一般仅需要几分钟到几小时，远小于采用其他传统方法的反应时间，并且处理装置中的催化剂还能够循环使用，所以能够大大降低运行费用。

5、该处理装置采用撬装的形式，能够较少现场安装的工作量，并且占地小，大大节约现场使用空间。

6、该处理装置采用PLC控制系统，能够降低故障率和减少工人的劳动强度。

7、该处理装置基于光催化氧化技术开发而来，通过独特的设计和优化，实现了光催化氧化技术的工业化应用。该处理装置在渗滤液处理方面具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置的结构示意图。

图中：

1：紫外灯组；2：搅拌机；3：变频式搅拌机；4：排料口；5：缓冲池；6：出水口；7：进水口；8：催化剂回流口；9：反应池体；10：回流泵；11：走道板；12：楼梯；13：放空口；14：催化剂储药罐；15：氧化剂储药罐；16：酸储药罐；17：催化剂加药泵；18：氧化剂加药泵；19：酸加药泵；20：控制柜；21：电控柜；22：过流孔；23：收集斗。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

如图1所示，本实用新型提供一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置。该处理装置包括反应池体9，反应池体9上加装盖板，反应池体9内设置依次通过过流孔22相连通的4个折流反应区。每个折流反应区内设置4组紫外灯组1、1个搅拌机2、1个放空口13以及和放空口13适配的放空阀。通过盖板和紫外灯组的设计，能够根据实际需要来选择使用太阳光或紫外光作为光源。同时，每个折流反应区内紫外灯组1设置在四个角的位置，将搅拌机2设置在4个紫外灯组1的中间，这样能够提供光催化效率。搅拌机2优选桨叶式搅拌机。紫外灯组1为防水密封紫外灯组，并且通过不锈钢灯架固定在反应池体9内。反应池体9一端设置进水口7和催化剂回流口8，并通过过流孔22与缓冲池5相连通。缓冲池5的上部设置出水口6，缓冲池5的底部设置收集斗23，收集斗23的上方设置变频式搅拌机3，收集斗23的排料口4通过管路与缓冲池5外部的回流泵10相连通，回流泵10的另一端连通于催化剂回流口8。反应池体9内设置液位传感器、pH传感器。反应池体9旁还设置走道板11以及和走道板11适配的楼梯12。

该处理装置还包括催化剂加药装置、氧化剂加药装置和酸加药装置。催化剂加药装置依次通过催化剂储药罐14、催化剂加药泵17和催化剂加药管与反应池体9相连通，氧化剂加药装置依次通过氧化剂储药罐15、氧化剂加药泵18和氧化剂加药管与反应池体9相连通，酸加药装置依次通过酸储药罐16、酸加药泵19和酸加药管与反应池体9相连通。催化剂储药罐14中的催化剂为硫酸亚铁。氧化剂储药罐15中氧化剂为双氧水。液位传感器、pH传感器、紫外灯组1的开关、搅拌机2的开关、变频式搅拌机3的开关、回流泵10的开关、催化剂加药泵17的开关、氧化剂加药泵18的开关和酸加药泵19的开关分别与控制柜20内的PLC系统相连。液位传感器、pH传感器、紫外灯组1、搅拌机2、变频式搅拌机3、回流泵10、催化剂加药泵17、氧化剂加药泵18、酸加药泵19以及PLC系统分别与电控柜21内的电源系统相连。电控柜21中设置漏电保护器，从而对电控柜21进行漏电保护。反应池体9、缓冲池5、回流泵10、走道板11、楼梯12、控制柜20和电控柜21均设置在撬装底座上。

一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置的工作原理：

将该处理装置放置于工作场地，关闭排空阀，然后通过进水口向反应池体内通入渗滤液，同时打开电源系统进行供电，再通过PLC系统控制开启液位传感器、pH传感器、紫外灯组、搅拌机、变频式搅拌机、回流泵、催化剂加药泵、氧化剂加药泵和酸加药泵。根据PLC系统中预设的程序，向反应池体中加入氧化剂、催化剂和酸，并对渗滤液进行光催化氧化反应处理。处理后的渗滤液进入缓冲池内，催化剂受到变频式搅拌机的作用会优先沉淀下去并和处理后的渗滤液分离开来，沉淀下来的催化剂再依次通过收集斗的排料口、回流泵和催化剂回流口进入到反应池体中，经过处理的渗滤液通过缓冲池的出水口排出。该处理装置在加入的渗滤液的量和反应池体处理的渗滤液的量达到动态平衡时，可以实现渗滤液处理连续运行。该处理装置的排空阀用于处理结束对反应池体进行清洗或者检修反应池体设备放空时使用。

结论：

本实用新型提供的一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置具有如下优势：

1、该处理装置中光催化过程中氧化剂产生的羟基自由基(·OH)是起主要作用的活性氧化物种，氧化能力很强，能有效地氧化分子结构复杂的难降解有机污染物。

2、该处理装置可结合硫酸亚铁催化剂和紫外光协同作用，实现催化剂的循环利用，减少催化剂药剂的投加量。

3、与化学氧化剂不同，该处理装置光催化氧化反应中没有加入其它化学药剂，因此不会产生二次污染；另外在反应过程中，有机物彻底降解为CO₂和H₂O，也无须考虑反应产物的后续处置问题。

4、该处理装置中在性能良好的催化剂的作用下，渗滤液中污染物质的降解一般仅需要几分钟到几小时，远小于采用其他传统方法的反应时间，由于催化剂的催化作用可以降低氧化剂的使用量，从而减少氧化剂被还原产生的污泥排放量，并且处理装置中的催化剂还能够循环使用，所以能够大大降低运行费用。

5、该处理装置采用撬装的形式，能够较少现场安装的工作量，并且占地小，大大节约现场使用空间。

6、该处理装置采用PLC控制系统，能够降低故障率和减少工人的劳动强度。

7、该处理装置基于光催化氧化技术开发而来，通过独特的设计和优化，实现了光催化氧化技术的工业化应用。该处理装置在渗滤液处理方面具有广阔的市场前景。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种撬装式催化剂循环异相光催化氧化处理装置，包括反应池体，所述反应池体内设置若干紫外灯组和搅拌机，其特征在于，所述反应池体一端设置进水口和催化剂回流口，另一端设置放空口以及和放空口适配的放空阀，并通过过流孔与缓冲池相连通，所述缓冲池的上部设置出水口，所述缓冲池的底部设置收集斗，所述收集斗的上方设置变频式搅拌机，所述收集斗的排料口通过管路与缓冲池外部的回流泵相连通，所述回流泵的另一端连通于所述催化剂回流口；所述反应池体、缓冲池和回流泵均设置在撬装底座上，所述撬装底座上还配套设置催化剂加药装置、氧化剂加药装置和酸加药装置，所述催化剂加药装置、氧化剂加药装置和酸加药装置分别与反应池体相连通。

2.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述反应池体上加装盖板，所述反应池体内设置依次通过过流孔相连通的4个折流反应区，每个所述折流反应区内设置4组紫外灯组、1个搅拌机、1个放空口以及和放空口适配的放空阀。

3.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述反应池体旁设置走道板以及和走道板适配的楼梯，所述走道板和楼梯均设置在撬装底座上。

4.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述搅拌机为桨叶式搅拌机。

5.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述紫外灯组为防水密封紫外灯组，并且通过不锈钢灯架固定在所述反应池体内。

6.根据权利要求1所述的处理装置，其特征在于，所述催化剂加药装置依次通过催化剂储药罐、催化剂加药泵和催化剂加药管与所述反应池体相连通，所述氧化剂加药装置依次通过氧化剂储药罐、氧化剂加药泵和氧化剂加药管与所述反应池体相连通，所述酸加药装置依次通过酸储药罐、酸加药泵和酸加药管与所述反应池体相连通。

7.根据权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述催化剂储药罐中的催化剂为硫酸亚铁；

所述氧化剂储药罐中氧化剂为双氧水。

8.根据权利要求6所述的处理装置，其特征在于，所述反应池体内设置液位传感器、pH传感器；

所述液位传感器pH传感器、紫外灯组的开关、搅拌机的开关、变频式搅拌机的开关、回流泵的开关、催化剂加药泵的开关、氧化剂加药泵的开关和酸加药泵的开关分别与控制柜内的PLC系统相连；

所述液位传感器、pH传感器、紫外灯组、搅拌机、变频式搅拌机、回流泵、催化剂加药泵、氧化剂加药泵、酸加药泵以及PLC系统分别与电控柜内的电源系统相连；所述控制柜和电控柜均设置在撬装底座上。

9.根据权利要求8所述的处理装置，其特征在于，所述电控柜中设置漏电保护器。

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