申请日2012.11.14
公开(公告)日2013.05.08
IPC分类号C02F1/78
摘要
本实用新型涉及一种有机废水臭氧催化氧化处理装置。所述装置包括催化氧化塔(3)，所述催化氧化塔(3)内部设有催化剂部件(4);所述催化剂部件(4)由固体催化剂封装于多孔规整陶瓷容器中形成;所述多孔规整陶瓷容器与催化氧化塔(3)塔壁接触部分直接装填固体催化剂。催化氧化塔(3)的上部与储水池(1)通过进水泵(2)相连，底部与臭氧发生器相连;所述催化氧化塔(3)的底部还连接有出水池(5)。本实用新型装置臭氧利用率高，可达90%以上，电耗较低，且不需外加药剂，处理成本较低。催化氧化塔(3)为密闭容器，通过匹配进、出气量，并配备微压表和呼吸阀，维持系统为常压操作，保证系统的安全性。
权利要求书
1.一种有机废水臭氧催化氧化处理装置，所述装置包括催化氧化塔(3)，其特征在于，所述催化氧化塔(3)内部填装催化剂部件(4)。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述催化氧化塔(3)中催化剂部件(4)上方设有废水入口，下方设有臭氧入口，有机废水与臭氧在催化剂部件(4)中逆流接触。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述催化氧化塔(3)塔顶连接有尾气破坏系统(7)。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述催化氧化塔(3)与尾气破坏系统(7)之间设有除雾器(10)。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述尾气破坏系统(7)后连接有防爆风机(8)。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述催化氧化塔(3)为密闭容器;塔内衬聚四氟乙烯。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述催化氧化塔(3)塔顶装有微压表(9)和呼吸阀(11)。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置的管路采用聚四氟乙烯密封件。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置包括催化氧化塔(3)，所述催化氧化塔(3)的废水入口与储水池(1)通过进水泵(2)相连，臭氧入口与臭氧发生器(6)相连;所述催化氧化塔(3)的底部还连接有出水池(5)。
说明书
一种有机废水臭氧催化氧化处理装置
技术领域
本实用新型涉及有机废水深度处理领域，特别是涉及一种能够有效催化氧 化去除有机废水中难降解有机物的臭氧催化氧化处理装置。
背景技术
臭氧具有极强的氧化能力，它在水中的氧化还原电位为2.07eV。用臭氧处 理废水的方法叫臭氧化法，属于化学氧化法的一种。在国外，臭氧己经作为饮 用水的消毒剂得到广泛的应用，它能快速有效地杀死水中的细菌和病毒，除去 水中的异味。臭氧还被用来处理工业废水，能有效除去废水中的许多有机和无 机污染物，降低废水的BOD和COD，并对脱色、除臭、杀菌有显著效果。臭 氧化法和生化法、活性炭吸附等方法相比有许多优点。臭氧的氧化能力强，净 化效果好，可以在较短的时间内使废水中的污染物降低到允许排放浓度，还能 消除废水中致癌性的卤代有机物前体，将污染物降解为毒性小或无毒害的物质， 工艺简单、安全可靠、不产生二次污染。
国内外在臭氧用于处理饮用水和废水的研究方面一直非常活跃，从臭氧单 独氧化发展到高级氧化过程，作用机理主要是加快臭氧氧化反应的速率。多数 臭氧吸收过程是由臭氧分子在水中的扩散过程控制或扩散和反应同时控制的过 程。因此如何强化传质，提高臭氧的利用效率，是臭氧化水处理技术中一个很 重要的方面。
CN 1884125A公开的臭氧/活性炭处理有机废水的装置，包括外筒和与其同 轴的循环筒，外筒底部设有进水口，内筒底部设有曝气装置。该装置处理有机 废水的方法：将有机废水从进水口泵入装置，将颗粒状活性炭投加到装置内部， 通入臭氧化气体，活性炭在臭氧气体的推动下在内筒与内外筒形成的空间循环 流动，对废水进行处理。
CN 101050016A涉及一种在输送管道中臭氧处理印染废水的方法。该发明 可在3~10m长的输运管道中完成臭氧对印染废水的深度处理，印染废水通过射 流器与臭氧混合接触。
CN 20142788Y涉及一种撞击流强化臭氧处理有机废水的装置，主要包括臭 氧发生器、撞击混合器、环流反应器和尾气处理槽，利用喷嘴使臭氧和废水的 混合物在撞击混合器中高速相向撞击，经充分撞击混合后的液体流经液体输送 管进入环流反应器，形成气、液、固三相环流催化氧化反应，尾气进入尾气处 理槽处理后排放，尾气排放口下端的圆弧形液沫挡板可以防止尾气液沫夹带， 处理后的废水从反应废水排放口排出。
臭氧工艺自投入生产实践的百余年来，所采用的几乎都是化工领域常见的 气液接触形式和常用的机械搅拌等强化气液相传质的传统方法，如提高气相中 臭氧质量浓度，增加接触反应容器内的压力，采用喷射、机械搅拌混合等方法， 臭氧利用率有限。另外，由于催化剂寿命有限，进行催化剂更换劳动强度大， 装填困难。
实用新型内容
本实用新型针对现有臭氧处理有机废水工艺中臭氧利用率低、催化剂更换 困难等问题，提供了一种有机废水臭氧催化氧化处理装置，可有效去除高浓度 有机污染物，降低处理后废水中各项污染物指标，满足废水达标排放或者回用 要求。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种有机废水臭氧催化氧化处理装置，所述装置包括催化氧化塔，所述催 化氧化塔内部填装催化剂部件。
本实用新型在催化氧化塔内直接填装固体催化剂部件，进入的臭氧气体通 过固体催化剂的截流在塔内均匀分布，与催化剂的接触面更大，强化了传质， 提高了臭氧利用率。臭氧分子(O3)在催化剂作用下可高效转化为羟基自由基 (·OH)，羟基自由基由于其极强的氧化性可有效去除废水中的有机污染物，催 化氧化的效率更高并且对污染物没有选择性，可明显增强对芳香族化合物、含 氮及杂环类等有潜在危害的有机物的去除能力，增强臭氧氧化对有机物的破坏 力和无机化程度。本领域技术人员可以根据公知常识和实际情况进行臭氧催化 氧化处理装置其他部分的设计，本实用新型并无特殊限制。
以下为本实用新型的优选形式，本实用新型包括但不仅限于以下具体结构。
本实用新型所述催化氧化塔中催化剂部件上方设有废水入口，下方设有臭 氧入口，有机废水与臭氧在催化剂部件中逆流接触。逆流接触的目的是进一步 增大有机废水与臭氧的接触面积，使氧化反应更彻底。
本实用新型所述催化氧化塔塔顶连接有尾气破坏系统。未反应完全的臭氧 从催化氧化塔塔顶进入尾气破坏系统，通过热分解或者催化作用使臭氧无害化， 避免造成二次污染。
本实用新型所述催化氧化塔与尾气破坏系统之间设有除雾器。除雾器的作 用是脱除尾气中夹带的液滴，使臭氧在臭氧破坏系统中的处理更彻底。
所述尾气破坏系统后连接有防爆风机。防爆风机用于将在催化反应过程中 少量未反应的臭氧抽离催化氧化塔，使其通过除雾器、尾气破坏系统处理完全。
本实用新型所述催化氧化塔为密闭容器，避免有毒臭氧释放和人员直接接 触，保证装置的操作安全性。催化氧化塔内衬聚四氟乙烯。聚四氟乙烯具有密 封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化能力，耐温优异，化学稳定性、 耐腐蚀性良好。所述装置的管路也采用聚四氟乙烯密封件。
本实用新型所述催化氧化塔塔顶装有微压表和呼吸阀。微压表用于监控系 统运行压力。呼吸阀作为压力控制装置，保证系统在微负压状态下运行 (0~500pa)，既能够维持系统常压运行，又避免臭氧泄漏，保证系统运行的安 全性和稳定性。
本实用新型所述固体催化剂为颗粒状固体催化剂。所述颗粒状固体催化剂 可选择氧化铝、火山岩、陶粒、活性炭及石英砂颗粒负载有催化活作用的活性 组分。
本实用新型所述装置包括催化氧化塔，所述催化氧化塔的废水入口与储水 池通过进水泵相连，臭氧入口与臭氧发生器相连;所述催化氧化塔的底部还连 接有出水池。
本实用新型所述的有机废水臭氧催化氧化处理装置，通常应用于有机工业 废水的深度处理，在废水一级和二级处理装置后加装本装置。有机废水经一级 和二级处理后进入本装置储水池，废水经进水泵送至废水进口，经臭氧催化氧 化处理后，从底部排水口可送至企业外排水出口或者回用使用单元。
与已有技术方案相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型装置臭氧利用率高，可达90%以上，电耗较低，且不需外加药 剂，处理成本较低。催化氧化塔为密闭容器，通过匹配进、出气量，并配备微 压表和呼吸阀，维持系统为常压操作，保证系统的安全性。
本实用新型装置操作简单，能够有效实现废水中有机污染物的去除;处理 过程全密闭，同时设置了尾气破坏系统，避免有毒臭氧释放，避免人员直接接 触，确保了处理过程的安全性;同时，由于配备了催化剂，系统运行成本较低， 有利于推广使用。
