公布日：2022.06.17
申请日：2022.01.26
分类号：C02F1/78(2006.01)I;B01J8/02(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种臭氧催化氧化污水处理装置，包括催化氧化反应单元，以及与催化氧化反应单元前部连接的臭氧发生单元，催化氧化反应单元有反应器，反应器内有固体催化剂承托件，臭氧发生单元能向催化氧化反应单元中的反应器内调节输送臭氧，并能使臭氧发生器向反应器内投加臭氧的质量浓度是进水污水中COD质量浓度的1～4倍，催化氧化反应单元的后部连接设置有尾气破坏单元，尾气破坏单元能使从催化氧化反应单元后部出来的臭氧被还原为氧气。本发明解决了普通臭氧催化氧化处理装置中固体催化剂易压实或磨蚀，使用寿命短，臭氧利用率低的问题，确保能将尾气中臭氧还原，避免臭氧流入空气。
权利要求书
1.一种臭氧催化氧化污水处理装置，包括催化氧化反应单元，以及与催化氧化反应单元前部连接的臭氧发生单元，催化氧化反应单元有反应器，臭氧发生单元能向催化氧化反应单元中的反应器内调节输送臭氧，催化氧化反应单元的后部连接设置有尾气破坏单元，污水由催化氧化反应单元的水泵提升至反应器内，在反应器内经催化氧化后由反应器上部排水口排出，其特征在于，还包括：所述反应器内部有填料区，填料区内设置有承托件，承托件为多孔空心结构体，单个承托件上孔的总面积为单个承托件总表面积的20％-60％，承托件内设置有固体催化剂，承托件上孔的孔径不大于固体催化剂的粒径，单个承托体的体积为单个固体催化剂的5-50倍；所述反应器内污水停留的时间不大于30min；所述反应器外侧连接有循环管路，能通过循环管路上的循环泵调节循环流量为进水流量的0.1-20倍。
2.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述反应器上顶部侧壁设置有排水口，排水口与尾水排放管路连接。
3.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述臭氧发生单元有臭氧发生器，可设置有臭氧浓度检测仪；所述臭氧发生器能调节向反应器内投加臭氧的质量浓度是进水污水中COD质量浓度的1-4倍。
4.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述催化氧化反应单元包括调节池、水泵、反应器、布水布气装置，所述水泵一端与调节池连接，另一端与反应器底部内侧布水布气装置连接；所述布水布气装置通过管道还与臭氧发生单元中的臭氧发生器出口连接。
5.根据权利要求4所述的一种臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述布水布气装置能包括有布气装置和布水装置，布气装置和布水装置相互连接为一体，布气装置能够为曝气盘、管式曝气器、射流曝气器、气液混合装置中的一种或一种以上组合，布水装置能够为穿孔管、喷头、滤头、旋转布水头中的一种或一种以上组合。
6.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述反应器还包括循环管路，循环管路能够有格栅、循环出液口﹑循环泵﹑循环进液口通过管道连接后形成，循环泵通过管道与循环出液口和循环进液口连接，循环进液口内侧设置有格栅；所述反应器还包括承托件，所述承托件能够由耐氧化腐蚀的材料制成，耐氧化腐蚀材料能够为玻璃材料或高分子聚合材料。
7.根据权利要求6中所述的一种臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述循环泵能够为旋涡泵、离心泵、立式泵、轴流泵中的一种或一种以上组合。
8.根据权利要求1中所述的一种臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述反应器的内部在设置有固体催化剂承托件的区域范围内，还能够设置有耦合剂，耦合剂能够为双氧水、过渡金属离子、过硫酸氢盐(PMS)、过硫酸盐(PS)中的一种或一种以上组合；所述双氧水投加量为0-0.5％，所述过渡金属离子投加量为0-0.2％，所述过硫酸氢盐(PMS)投加量为0-0.2％，所述过硫酸盐(PS)投加量为0-0.2％。
9.根据权利要求1中所述的一种臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述尾气破坏单元有除雾器和尾气破坏装置，除雾器前端与催化氧化反应单元中反应器的后部连接，除雾器的后端与尾气破坏装置连接，尾气破坏装置的后端还能设置有风机。
发明内容
本发明的目的是为了解决臭氧催化氧化在使用时，臭氧催化氧化塔或臭氧催化氧化床中固体催化剂存在易压实或磨蚀，使用寿命短，使得固体催化剂上的有效成分易流失或没有被完全利用，造成臭氧利用率低，污染物去除率低的问题，而提出的一种臭氧催化氧化污水处理装置。本发明解决了臭氧催化氧化中固体催化剂易压实或磨蚀，使用寿命短，臭氧利用率低的问题，确保尾气破坏单元能全部将尾气中的臭氧还原，避免臭氧流入空气，防止在尾气破坏单元中尾气破坏装置的后端形成气体回流，适合在难降解有机污水处理中，作为臭氧催化氧化污水处理装置推广使用。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种臭氧催化氧化污水处理装置，包括催化氧化反应单元，以及与催化氧化反应单元前部连接的臭氧发生单元，催化氧化反应单元有反应器，臭氧发生单元能向催化氧化反应单元中的反应器内调节输送臭氧，催化氧化反应单元的后部连接设置有尾气破坏单元，还包括：
所述反应器内部有填料区，填料区内设置有承托件，承托件为多孔空心结构体，单个承托件上孔的总面积为单个承托件总表面积的20％-60％，承托件内设置有固体催化剂，承托件上孔的孔径不大于固体催化剂的粒径，单个承托体的体积为单个固体催化剂的5-50倍，相邻的承托件之间有空隙，承托件能避免固体催化剂在反应器内被压实或磨蚀，使固体催化剂的使用寿命长；
所述承托件能够由耐氧化腐蚀的材料制成，耐氧化腐蚀材料能够为玻璃材料或高分子聚合材料。
所述反应器内污水停留的时间不大于30min；
所述反应器外侧连接有循环管路，能通过循环管路上的循环泵调节循环流量为进水流量的0.1-20倍。
为了使水体有进有出，利于尾水外排和水体循环流动的形成，进一步地，所述反应器上顶部侧壁设置有排水口，排水口与尾水排放管道连接。
所述臭氧发生单元有臭氧发生器，可设置有臭氧浓度检测仪；
所述臭氧发生器能调节向反应器内投加臭氧的质量浓度是进水污水中COD质量浓度的1-4倍。
为了使臭氧与污水混合充分后再进入反应器内，进一步地，所述催化氧化反应单元包括调节池、水泵、反应器、布水布气装置，所述水泵一端与调节池连接，另一端与反应器底部内侧布水布气装置连接；
所述布水布气装置设置在反应器的底部内侧，布水布气装置通过管道分别与催化氧化反应单元中的水泵﹑臭氧发生单元中的臭氧发生器连接，布水布气装置能使臭氧与污水混合充分后进入反应器内。
为了使布水布气装置整体布水布气效果好，更进一步地，所述布水布气装置能包括有布气装置和布水装置，布气装置和布水装置相互连接为一体，布气装置能够为曝气盘、管式曝气器、射流曝气器、气液混合装置中的一种或一种以上组合，布水装置能够为穿孔管、喷头、滤头、旋转布水头中的一种或一种以上组合。
为了解决普通臭氧催化氧化处理装置中臭氧利用率低，提高臭氧利用率，进一步地，所述反应器还包括循环管路，循环管路能够有格栅、循环出液口﹑循环泵﹑循环进液口通过管道连接后形成，循环泵通过管道与循环出液口和循环进液口连接，循环进液口内侧设置有格栅，循环管路能有效提高臭氧利用率，解决了普通臭氧催化氧化处理装置中臭氧利用率低的问题；
所述循环管路能使臭氧和污水在反应器内形成循环混液，通过循环混液的流动能不断带走承托件内固体催化剂表面产生的自由基，使固体催化剂的表面更容易连续不断地生成羟基自由基，能更进一步地提高污水的催化氧化处理效果；
为了能避免循环管路中循环泵因循环进液口被堵塞而空转，使循环管路中整体循环混液效果好，更进一步地，所述循环管路中的循环进液口内设置有格栅，格栅能防止带固体催化剂的承托件堵住循环进液口，避免循环泵因循环进液口被堵塞而空转；
所述循环泵能够为旋涡泵、离心泵、立式泵、轴流泵中的一种或一种以上组合；
为了使反应器中污水的催化氧化处理效果更好，进一步地，所述反应器的内部在设置有固体催化剂承托件的区域范围内，还能够设置有耦合剂，耦合剂能使反应器中污水的催化氧化处理效果更好；
所述耦合剂能够为双氧水、过渡金属离子、过硫酸氢盐(PMS)、过硫酸盐(PS)中的一种或一种以上组合；所述双氧水投加量为0-0.5％，所述过渡金属离子投加量为0-0.2％，所述过硫酸氢盐(PMS)投加量为0-0.2％，所述过硫酸盐(PS)投加量为0-0.2％。
为了避免含有水汽的臭氧氧化腐蚀尾气破坏单元中的尾气破坏装置，避免在尾气破坏装置后端形成气体回流现象，进一步地，所述尾气破坏单元有除雾器和尾气破坏装置，除雾器前端与催化氧化反应单元中反应器的后部连接，除雾器的后端与尾气破坏装置连接，除雾器能去除从催化氧化反应单元中反应器后部流出的臭氧中所含有水汽，避免含有水汽的臭氧氧化腐蚀尾气破坏装置，尾气破坏装置能使臭氧被还原为氧气，防止臭氧进入尾气破坏装置外部的空气；
所述尾气破坏装置的后端还能设置有风机，风机能使从尾气破坏装置后端排出的气体外排更顺畅，避免尾气破坏装置内外形成负压，在尾气破坏装置后端形成气体回流。
与现有技术相比，本发明提供了一种臭氧催化氧化污水处理装置，具备以下有益效果：
1、该臭氧催化氧化污水处理装置，通过在反应器内部设置承托件，并将固体催化剂设置在承托件内部，承托件能避免固体催化剂在反应器内被压实或磨蚀，使固体催化剂的使用寿命长，解决了普通臭氧催化装置中的氧化臭氧催化氧化塔或臭氧催化氧化床中固体催化剂存在易压实或磨蚀，使用寿命短的问题；
2、该臭氧催化氧化污水处理装置，通过在反应器外侧设置循环管路，循环管路能使臭氧和污水在反应器内形成循环混液，通过循环混液的流动不断带走承托件内固体催化剂表面不断产生的自由基，使固体催化剂的表面更容易连续不断地生成羟基自由基，使污水的催化氧化处理效果好；
3、该臭氧催化氧化污水处理装置，通过在催化氧化反应单元中反应器后部连接设置除雾器和尾气破坏装置，利用除雾器将含有水汽臭氧中的水汽去除掉，避免含有水汽的臭氧氧化腐蚀尾气破坏装置，尾气破坏装置能使臭氧被还原为氧气，防止臭氧进入尾气破坏装置外部的空气，并在尾气破坏装置后端设置风机，利用风机能使从尾气破坏装置后端排出的气体外排更顺畅，避免尾气破坏装置内外形成负压，在尾气破坏装置后端形成气体回流，利用尾气破坏装置能实现对从反应器后部流出臭氧的收集和分解破坏无二次污染，同时避免了臭氧污染空气。
（发明人：邓帮武;李广宏;邓捷;陈秀娟;李东;刘金龙;黄青飞;张江灵;潘军;周凯）
