CN219409413U - 一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理领域，具体是一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，包括反应腔，反应腔内布置有将反应腔分隔并可供气液通过的填料层，反应腔内在填料层上层布置有出水管以及尾气处理管，反应腔内在填料层下层布置有两组出口彼此对立的均布组件，均布组件分别与对应的输气腔以及输液腔连通，以使得气液通过均布组件对流混合进入填料层，反应腔内还布置有驱动填料层转动的驱动部；本实用新型实现了臭氧催化氧化工艺的气液固三相充分传质，大幅提高了难降解有机污染物的降解效率。

Description

一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，具体是一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置。

背景技术

随着污水排放标准的提高和污水资源化利用的实施，污水深度处理工程的应用更加广泛，在污水深度处理的过程中，深度处理的目标污染物有N、P等营养盐和难生物降解有机物，常会用到臭氧催化氧化工艺来去除难生物降解有机物。臭氧催化氧化工艺通过臭氧与催化剂作用而产生羟基自由基，可无差别的分解难生物降解有机物，从而提高其去除效率。

臭氧催化氧化工艺的理想状态是达到气液固三相的充分接触，最大化三相传质效率，目前现有技术主要通过搅拌、射流器或微纳米曝气等方式增加气(臭氧)液(污水)传质，如专利号“CN112047455A”所示，通过多点布水进水管线和多头微孔曝气装置增加气液传质，但还是忽视了气液相与固相(催化剂)的传质，始终无法使气液固三相实现充分接触，臭氧催化氧化工艺的降解效率仍存在很大的待提高空间，因此亟待解决。

发明内容

为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置。本实用新型实现了臭氧催化氧化工艺的气液固三相充分传质，大幅提高了难降解有机污染物的降解效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，包括反应腔，反应腔内布置有将反应腔分隔并可供气液通过的填料层，反应腔内在填料层上层布置有出水管以及尾气处理管，反应腔内在填料层下层布置有两组出口彼此对立的均布组件，均布组件分别与对应的输气腔以及输液腔连通，以使得气液通过均布组件对流混合进入填料层，反应腔内还布置有驱动填料层转动的驱动部。

作为本实用新型进一步的方案：输气腔、输液腔以及反应腔同轴布置，所述驱动部为沿轴向依次通过输气腔、输液腔以及反应腔的驱动轴，驱动轴位于输气腔以及输液腔内的轴身上分别同轴固定有第一叶轮以及第二叶轮，进气管以及进水管分别通过输气腔以及输液腔后与反应腔内对应的均布组件连通。

作为本实用新型再进一步的方案：所述均布组件包括呈环状的均布管，均布管的管身上均匀开设有射流口，射流口的射流方向铅垂布置，两所述均布组件的射流口的位置上下对立。

作为本实用新型再进一步的方案：所述反应腔内布置有用于放置填料层的填料支撑架，填料支撑架与驱动轴同轴固定。

作为本实用新型再进一步的方案：所述填料层包括自下而上依次布置的可分离防堵塞填料层以及主反应填料层。

作为本实用新型再进一步的方案：进气管位于输气腔下游端的管身上安装有第一止回阀，进水管位于输液腔下游端的管身上安装有第二止回阀。

作为本实用新型再进一步的方案：所述进水管的进水口高度高于出水管的出水口高度。

作为本实用新型再进一步的方案：所述尾气处理管与臭氧破坏器连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在臭氧催化氧化工艺中，先将气液均布后对流混合，气液传质后向上流动通过填料层，由于填料层受驱动自转时，在转动离心力的作用下气液发生紊流，大幅延长了气液在填料层内的停留时间，使气液固三相充分传质，对臭氧进行充分利用，大幅提高了难降解有机污染物的降解效率；均布组件通过均布管将臭氧和污水均匀分配后对流射出，通过近距离的对流喷射加强了气液传质。

2、本实用新型的驱动轴作为唯一的驱动源，依次通过输气腔、输液腔以及反应腔，在填料固定架上布置填料层后，驱动轴驱动填料固定架旋转的同时，其轴身上的第一叶轮以及第二叶轮可在转动的同时将污水以及臭氧输送至反应腔内，大幅降低了能耗。

3、本实用新型填料层的双层布置进一步提高了反应效率；第一止回阀以及第二止回阀的布置可避免臭氧以及污水产生回流现象；经反应后的臭氧经尾气处理管排出后进入臭氧破坏器中被破坏，从而避免污染环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中均布组件的结构示意图。

图中：

1、输气腔；11、第一叶轮；12、第一止回阀；13、进气管；

2、输液腔；21、第二叶轮；22、第二止回阀；23、进水管；

3、反应腔；31、填料支撑架；

32、填料层；321、可分离防堵塞填料层；322、主反应填料层；

33、均布组件；331、均布管；332、射流口；

34、尾气处理管；35、出水管；

4、驱动轴。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，包括自下而上同轴独立布置的输气腔1、输液腔2以及反应腔3，驱动轴4沿轴向依次穿过输气腔1、输液腔2以及反应腔3，驱动轴4受电机驱动从而成为驱动源，输气腔1、输液腔2以及反应腔3优选为筒状腔体。

反应腔3内沿轴向布置有填料支撑架31上，填料固定架31布置在反应腔3中部并与反应腔3同轴回转配合，从而可带动填料固定架31随驱动轴4同步旋转。填料固定架31与反应腔3的接触面均密封布置，且填料固定架31底层优选设置为透气透水材料，可供污水及臭氧通过的同时，阻隔填料层32向下泄露。填料层32固定在填料固定架31上，填料层32为金属氧化物、碳基材料或复合材料等非均相催化氧化催化剂，可供气液通过，填料层32优选为包括位于上层的主反应填料层322以及位于下层的可分离防堵塞填料层321。

反应腔3在顶部沿铅垂方向布置有尾气处理管34，尾气处理管34与臭氧破坏器连接。反应腔3顶部还水平布置有出水管35。

反应腔3内在填料支撑架31下方布置有两组平行对立布置的均布组件33，均布组件33包括呈环形的均布管331，均布管331优选为曝气管。均布管331可设置一圈或多圈，均布管331的管身上开设有射流方向铅垂布置的射流口332，两组均布组件33的射流口332上下对立布置。

进气管13通过输气腔1后与反应腔3内其中一组均布组件33连通，驱动轴4位于输气腔1内的轴身上同轴布置有第一叶轮11，第一叶轮11随驱动轴4同步运转时向反应腔3内输送臭氧气体。进气管13位于输气腔1下游端的管身上布置有第一止回阀12，从而防止臭氧气体回流。

进水管23通过输液腔2后与反应腔3内另一组均布组件33连通，驱动轴4位于输液腔2内的轴身上同轴布置有第二叶轮21，第二叶轮21随驱动轴4同步运转时向反应腔3内输送污水液体。进水管23位于输液腔2下游端的管身上布置有第二止回阀22，从而防止污水回流。进水管23的进水口高度高于出水管35的出水口高度。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (8)

1.一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，其特征在于，包括反应腔(3)，反应腔(3)内布置有将反应腔(3)分隔并可供气液通过的填料层(32)，反应腔(3)内在填料层(32)上层布置有出水管(35)以及尾气处理管(34)，反应腔(3)内在填料层(32)下层布置有两组出口彼此对立的均布组件(33)，均布组件(33)分别与对应的输气腔(1)以及输液腔(2)连通，以使得气液通过均布组件(33)对流混合进入填料层(32)，反应腔(3)内还布置有驱动填料层(32)转动的驱动部。

2.根据权利要求1所述的一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，其特征在于，输气腔(1)、输液腔(2)以及反应腔(3)同轴布置，所述驱动部为沿轴向依次通过输气腔(1)、输液腔(2)以及反应腔(3)的驱动轴(4)，驱动轴(4)位于输气腔(1)以及输液腔(2)内的轴身上分别同轴固定有第一叶轮(11)以及第二叶轮(21)，进气管(13)以及进水管(23)分别通过输气腔(1)以及输液腔(2)后与反应腔(3)内对应的均布组件(33)连通。

3.根据权利要求1所述的一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述均布组件(33)包括呈环状的均布管(331)，均布管(331)的管身上均匀开设有射流口(332)，射流口(332)的射流方向铅垂布置，两所述均布组件(33)的射流口(332)的位置上下对立。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述反应腔(3)内布置有用于放置填料层(32)的填料支撑架(31)，填料支撑架(31)与驱动轴(4)同轴固定。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述填料层(32)包括自下而上依次布置的可分离防堵塞填料层(321)以及主反应填料层(322)。

6.根据权利要求2或3所述的一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，其特征在于，进气管(13)位于输气腔(1)下游端的管身上安装有第一止回阀(12)，进水管(23)位于输液腔(2)下游端的管身上安装有第二止回阀(22)。

7.根据权利要求2所述的一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述进水管(23)的进水口高度高于出水管(35)的出水口高度。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种气水联动旋转臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述尾气处理管(34)与臭氧破坏器连通。