CN221191753U - 一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内循环导流式臭氧‑电催化焦化浓水处理装置，属于污水处理技术领域，其特征在于：所述内循环导流式臭氧‑电催化焦化浓水处理装置由耦合反应器、进水口、进水导流板、两侧滑动滚轮式曝气装置、中央电催化装置、承压格栅、溢流槽、出水口和底部射流曝气装置组成，所述中央电催化装置由臭氧导流板、颗粒电极填料、承托层和阴阳电极组成。本装置采用一种内循环导流式臭氧‑电催化装置处理焦化浓水，占地面积小，·OH转化率高，有效解决焦化浓水难降解问题。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及污水处理技术领域，具体涉及一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置。
背景技术
焦化浓水有三大特性，第一，有机污染物含量高且成分复杂。焦化废水RO浓水中有机物是生化段处理后出水经反渗透浓缩后产生的，COD含量是生化段出水COD的4倍左右，主要包括苯酚、酯类、杂环化化合物、多环芳烃、氰化物等可溶性难降解有机物。焦化废水生化RO浓水中的难降解有机物主要为溶解性微生物代谢产物。第二，焦化浓水有机污染物难生物降解。焦化废水生化尾水中残留的有机污染物经生化段处理和反渗透浓缩后更加难以用生物处理方法降解。且高盐含量会对微生物生长和存活产生抑制作用，直接排放更会对水体中动植物带来巨大危害。如何有效处理反渗透浓水中的有机污染物是实现零排放的关键问题。第三，焦化浓水含盐量较高，悬浮物和离子含量高且影响大，例如氟离子、钙/镁离子、氯离子等。钙镁离子含量高会导致水硬度变大，进而导致反应器结垢/堵塞。氯离子会腐蚀钢铁管道，并且会抑制微生物生长。氟离子较为活泼，生成的氢氟酸具有氧化性和腐蚀性，并且氟离子会和膜单元除垢剂反应。水中悬浮物会通过消耗氧化剂对臭氧催化氧化效果产生消极影响。
高级氧化技术主要是利用强氧化活性基团，包括羟基自由基、硫酸根自由基、超氧自由基、单线态氧等，与目标有机物进行加合、断键、取代和电子转移反应，无选择性的将难降解大分子有机物氧化成易降解的小分子物质，甚至矿化为CO2和H2O。作为环境友好且成本可接受的高级氧化技术，电催化和臭氧催化氧化技术一直是环保工作者的研究重点。然而,臭氧催化氧化臭氧溶解率低，羟基自由基转化效率差；电催化极板易腐蚀且运行成本高。
因此，提供一种成本可接受、占地面积小、氧化效率高、处理效果好的焦化浓水处理装置，就成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型专利的目的在于，提供了一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置，其占地面积小，·OH转化率高，气液固接触充分，且能够有效缓解电极板腐蚀，降低成本，提高焦化浓水出水水质。
为实现上述目的，本实用新型专利采用如下的技术方案。
本实用新型提供一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置，包括耦合反应器、进水口、进水导流板、两侧滑动滚轮式曝气装置、中央电催化装置、承压格栅、溢流槽、出水口和底部射流曝气装置组成；所述两侧滑动滚轮式曝气装置底部设置滚轮，顶部设置多个曝气头；所述中央电催化装置由臭氧导流板、颗粒电极填料、承托层和阴阳电极组成。焦化浓水从所述进水口进入，经进水导流板进行消能和整流后垂直进入耦合反应器底部，通过底部射流曝气装置及耦合反应器池底地面导流，焦化浓水自下而上进入中央电催化装置及耦合反应器装置右侧，经所述臭氧导流板导流后部分焦化浓水自上而下进入中央电催化装置内部部分焦化浓水通过溢流槽溢出后进入出水口排出耦合反应器。
所述两侧滑动滚轮式曝气装置底部设置两个滚轮，顶部设置多个曝气头，所述曝气头用于臭氧曝气。装置两侧臭氧自曝气头出来后通过臭氧导流板进行挡流和导流后随着进水口进入的焦化浓水自上而下进入到耦合反应器内部的中央电催化装置中和耦合反应器底部，臭氧导流板处形成一个气-水小循环，曝气头出来的部分臭氧和底部射流曝气装置出来的臭氧在耦合反应器底部汇集后自上而下进入中央电催化装置和耦合反应器装置右侧，与耦合反应器右侧的两侧滑动滚轮式曝气装置中出来的臭氧进行汇集后经所述臭氧导流板导流，形成局部小循环并参与到整个反应系统。
所述中央电催化装置由臭氧导流板、颗粒电极填料、承托层和阴阳电极组成。将电催化和臭氧催化氧化进行耦合，电催化产生的羟基自由基一定程度上会促进O3的分解，克服单一工艺·OH转化率低的问题，拓宽·OH的产生途径，提高有机物的降解效率。
进一步的，所述臭氧导流板交错安装至中央电催化装置两侧，所述中央电催化装置对两侧滑动滚轮式曝气装置中曝气头出来的臭氧进行导流，延长焦化浓水和臭氧的流动流程，使气-液间接触更加充分。
进一步的，所述底部射流曝气装置安装在耦合反应器内部地面上，耦合反应器内部地面与耦合反应器装置两侧呈钝角，且耦合反应器内部地面中间被钝角分割成两个水平面。有利于对焦化浓水和臭氧进行提升，延长水流流程和气-液接触流程。
与现有技术相比，本实用新型专利具有如下优点。
（1）采用内循环导流式臭氧-电催化装置处理焦化浓水，延长了焦化浓水水流流程，使气液固接触更加充分，缓冲了后续膜装置的有机负荷，提高出水水质。
（2）采用内循环导流式臭氧-电催化装置处理焦化浓水，电催化过程O3的存在可增强氧化能力并缓解电极板结垢，电催化降解污染物的同时将臭氧消解产生的O2进行电化学还原为H2O2，降低臭氧和药剂成本。
（3） 采用内循环导流式臭氧-电催化装置处理焦化浓水，拓宽了·OH的产生途径，提高了·OH产率，提高了有机物降解效率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图中，1-耦合反应器，101-进水口，102-进水导流板，103-两侧滑动滚轮式曝气装置，104-中央电催化装置，105-承压格栅，106-溢流槽，107-出水口，108-底部射流曝气装置，109-耦合反应器内部地面，10301-曝气头，10302-滚轮，10401-臭氧导流板，10402-颗粒电极填料，10403-承托层，10404-阴阳电极。
实施方式
下面结合附图和实例对本实用新型专利作进一步的详细描述。
本实用新型专利所描述的方位术语如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、等位置关系为基于附图所示的方位的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型专利和简化描述而不是指示装置或者设备必须具有的特定方位，因此不能理解为对本实用新型专利的限制。
本实用新型专利的目的在于，提供了一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置，该装置占地面积小，·OH转化率高，气液固接触更加充分，提升了有机物降解效率，出水水质得以提高。
为实现上述目的，本实用新型专利采用如下的实施方式。
如图1所示，所述一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置，包括耦合反应器1、进水口101、进水导流板102、两侧滑动滚轮式曝气装置103、中央电催化装置104、承压格栅105、溢流槽106、出水口107和底部射流曝气装置108组成；所述两侧滑动滚轮式曝气装置103底部设置滚轮10302，顶部设置多个曝气头10301；所述中央电催化装置104由臭氧导流板10401、颗粒电极填料10402、承托层10403和阴阳电极10404组成。焦化浓水从所述进水口101进入，经进水导流板102进行消能和整流后垂直进入耦合反应器1底部，通过底部射流曝气装置108及耦合反应器内部地面109导流，焦化浓水自下而上进入中央电催化装置104及耦合反应器1装置右侧，经所述臭氧导流板10401导流后部分焦化浓水自上而下进入中央电催化装置104内部部分焦化浓水通过溢流槽106溢出后进入出水口107排出耦合反应器1。
如图1所示，所述两侧滑动滚轮式曝气装置103底部设置两个滚轮10302，顶部设置多个曝气头10301，所述曝气头10301用于臭氧曝气。装置两侧臭氧自曝气头10301出来后通过臭氧导流板10401进行挡流和导流后随着进水口101进入的焦化浓水自上而下进入到耦合反应器1内部的中央电催化装置104中和耦合反应器1底部，臭氧导流板10401处形成一个气-水小循环，曝气头10301出来的部分臭氧和底部射流曝气装置出来的臭氧在耦合反应器1底部汇集后自上而下进入中央电催化装置104和耦合反应器1装置右侧，与耦合反应器1右侧的两侧滑动滚轮式曝气装置103中出来的臭氧进行汇集后经所述臭氧导流板10401导流，形成局部小循环并参与到整个反应系统。所述中央电催化装置104由臭氧导流板10401、颗粒电极填料10402、承托层10403和阴阳电极10404组成。将电催化和臭氧催化氧化进行耦合，电催化产生的羟基自由基一定程度上会促进O3的分解，克服单一工艺·OH转化率低的问题，提高有机物的降解效率。
需要说明的，所述臭氧导流板10401交错安装至中央电催化装置104两侧，所述中央电催化装置104对两侧滑动滚轮式曝气装置103中曝气头10301出来的臭氧进行导流，延长焦化浓水和臭氧的流动流程，使气-液间接触更加充分。
需要说明的，所述底部射流曝气装置108安装在耦合反应器内部地面109上，耦合反应器内部地面109与耦合反应器1装置两侧呈钝角，且耦合反应器内部地面109中间被钝角分割成两个水平面，对焦化浓水和臭氧进行提升，延长水流流程和气-液接触流程。
以上所述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 (4)
1.一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置，其特征在于：所述内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置由耦合反应器（1）、进水口（101）、进水导流板（102）、两侧滑动滚轮式曝气装置（103）、中央电催化装置（104）、承压格栅（105）、溢流槽（106）、出水口（107）和底部射流曝气装置（108）组成；所述两侧滑动滚轮式曝气装置（103）底部设置滚轮（10301），顶部设置多个曝气头（10302）；所述中央电催化装置（104）由臭氧导流板（10401）、颗粒电极填料（10402）、承托层（10403）和阴阳电极（10404）组成；
焦化浓水从所述进水口（101）进入，经进水导流板（102）进行消能和整流后垂直进入耦合反应器（1）底部，通过底部射流曝气装置（108）及耦合反应器（1）池底地面导流，焦化浓水自下而上进入中央电催化装置（104）及耦合反应器（1）装置右侧，经所述臭氧导流板（10401）导流后部分焦化浓水自上而下进入中央电催化装置（104）内部部分焦化浓水通过溢流槽（106）溢出后进入出水口（107）排出耦合反应器（1）。
2.根据权利要求1所述的一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置，其特征在于：所述两侧滑动滚轮式曝气装置（103）底部设置两个滚轮（10301），顶部设置多个曝气头（10302），所述曝气头（10302）用于臭氧曝气。
3.根据权利要求1所述的一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置，其特征在于：所述臭氧导流板（10401）交错安装至中央电催化装置（104）两侧，所述中央电催化装置（104）对两侧滑动滚轮式曝气装置（103）中曝气头（10302）出来的臭氧进行导流。
4.根据权利要求1所述的一种内循环导流式臭氧-电催化焦化浓水处理装置，其特征在于：所述底部射流曝气装置（108）安装在耦合反应器内部地面（109）上，耦合反应器内部地面（109）与耦合反应器（1）装置两侧呈钝角。
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