申请日2018.05.23
公开(公告)日2019.04.09
IPC分类号C02F1/72; C02F1/78
摘要
一种用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，包括具有密闭式反应容腔的反应器本体以及装设于反应器本体容腔内端部的曝气系统，曝气系统一侧为混合区，混合区的另一侧设有布水区，布水区的另一侧为反应区，反应区的端部依次设有进水区、回流区和出水区，进水区与回流区相连通，进水区能溢流至回流区，回流区通过回流管路系统与混合连通，回流区内设有双氧水加药口，反应区的另一侧设有尾气收集区，曝气系统的进气口通过防爆输送风机与臭氧源连接，尾气收集区通过尾气输送管路与防爆输送风机的进风口连接;反应器本体上设有检修窗。本实用新型不仅能有效提高臭氧利用率，并可使残余臭氧经收集后再次利用，可有效减少污染，还具有检修维护方便的优点。
权利要求书
1.一种用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：包括具有密闭式反应容腔的反应器本体(1)以及装设于反应器本体(1)容腔内端部的曝气系统(2)，所述曝气系统(2)一侧为混合区(11)，所述混合区(11)的另一侧设有布水区(12)，所述布水区(12)的另一侧为反应区(13)，所述反应区(13)的端部依次设有进水区(14)、回流区(15)和出水区(16)，所述进水区(14)与回流区(15)相连通，所述进水区(14)能溢流至回流区(15)，所述回流区(15)通过回流管路系统(3)与混合区(11)连通，所述回流区(15)内设有双氧水加药口(17)，所述反应区(13)的另一侧设有尾气收集区(18)，所述曝气系统(2)的进气口通过防爆输送风机(4)与臭氧源(5)连接，所述尾气收集区(18)通过尾气输送管路(6)与防爆输送风机(4)的进风口连接;所述反应器本体(1)上设有检修窗(7)。
2.根据权利要求1所述的用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：所述曝气系统(2)由若干个均匀分布的微孔曝气器组成。
3.根据权利要求1所述的用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：所述布水区(12)包括布水头(121)和用于安装布水头(121)的隔板(122)，所述布水头(121)均匀安装在隔板(122)上。
4.根据权利要求1所述的用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：所述回流管路系统(3)包括回流管(31)和设于回流管(31)上的回流泵(32)。
5.根据权利要求1所述的用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：所述进水区(14)的进水速率与回流区(15)的循环速率比为1：1.5～3.0。
6.根据权利要求1所述的用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：所述反应器本体(1)的端部直径与长度的比为1：3.6～6。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：所述防爆输送风机(4)为高压防爆漩涡风机。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：所述尾气输送管路(6)上装设有止回阀(8)。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：所述出水区(16)内设有出水管(161)，所述进水区(14)内设有进水管(141)。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，其特征在于：所述检修窗(7)位于布水区(12)的一侧和/或两侧，检修窗(7)的数量为一个、两个或两个以上。
说明书
一种用于污水处理的臭氧催化氧化反应器
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理装置，具体涉及一种用于污水处理的臭氧催化氧化反应器。
背景技术
常见的污水深度处理工艺有芬顿高级氧化和膜处理工艺等。在使用芬顿高级氧化工艺时，会产生一定量的化学污泥，该化学污泥的处理、运输、堆放需要占用一定的土地，且需要额外增加污泥处置费用;使用膜处理工艺时，会产生膜后浓缩液，该浓缩液污染物浓度高，且污染物不能被原有工艺系统处理，需要另外增设处理该浓缩液的系统，这会额外增加污水站的投资和运行费用，同时，也增加了污水站的运行、管理难度。
臭氧高级氧化工艺在近年来逐渐得到研究者的青睐。臭氧在不同的反应条件下，可以通过臭氧分子直接氧化、间接产生羟基自由基氧化来降解诸如芳香族、木质素等有机物，使用臭氧氧化时，只需要控制通入废水中的臭氧气体的浓度和流量，且气液反应不会产生化学污泥等废料，便于使用和管理。
羟基自由基具有很高的氧化性，在深度水处理工艺中应用广泛，常见于处理难降解有机污染物。臭氧+双氧水联合处理工艺是把臭氧和双氧水同时运用于水处理的方法，其反应机理如下：
H2O2→HO2-+H+;
O3+HO2-→·OH+O2-+O2;
O3+O2-→O3-+O2;
O3-+H2O→·OH+HO-+O2。
在反应过程中，臭氧和双氧水可以产生羟基自由基，对氯酚等污染物起到高级氧化作用，去除废水中的COD。现有臭氧催化氧化装置存在诸如臭氧气体的整体利用效率不高，臭氧与双氧水混合接触不充分，残余臭氧气体对环境的影响较大，反应器检修困难等问题。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，它不仅能有效提高臭氧气体利用率，使臭氧与双氧水气液混合效率提高，污染物与臭氧和双氧水充分接触并反应，而且残余臭氧经收集后再次利用，可有效减少污染，还具有检修维护方便的优点。
为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：一种用于污水处理的臭氧催化氧化反应器，包括具有密闭式反应容腔的反应器本体以及装设于反应器本体容腔内端部的曝气系统，所述曝气系统一侧为混合区，所述混合区的另一侧设有布水区，所述布水区的另一侧为反应区，所述反应区的端部依次设有进水区、回流区和出水区，所述进水区与回流区相连通，所述进水区能溢流至回流区，所述回流区通过回流管路系统与混合区连通，所述回流区内设有双氧水加药口，所述反应区的另一侧设有尾气收集区，尾气收集区将反应不完全溢出的残余臭氧收集起来再次进行反应，提高臭氧的利用率，所述曝气系统的进气口通过防爆输送风机与臭氧源连接，所述尾气收集区通过尾气输送管路与防爆输送风机的进风口连接，尾气输送管路将反应不完全溢出的残余臭氧通过尾气输送管路与防爆输送风机进气口相连接，再次进行反应，通过防爆输送风机的运行，抽取反应器本体顶部尾气收集区的残余臭氧，形成负压，避免残余臭氧溢出，造成环境影响;另一方面通过负压式运行，增加了臭氧利用率，减少了系统运行成本;所述反应器本体上设有检修窗，便于对布水区和曝气系统进行检修维护。
作为上述技术方案的进一步改进：所述曝气系统由若干个均匀分布的微孔曝气器组成，孔曝气器材质为耐腐蚀性的钛板不锈钢微孔曝气盘，以避免被臭氧的强氧化性腐蚀微孔曝气盘，臭氧源通过所述微孔曝气器被切割形成极微小臭氧气泡，更充分的与反应污水进行混合接触，保证了系统更高效的反应。
进一步的，所述布水区包括布水头和用于安装布水头的隔板，所述布水头均匀安装在隔板上。
进一步的，所述回流管路系统包括回流管和设于回流管上的回流泵。
进一步的，所述进水区的进水速率与回流区的循环速率比为1：1.5～3.0。
进一步的，所述反应器本体的端部直径与长度的比为1：3.6～6。
进一步的，所述防爆输送风机为高压防爆漩涡风机，所述防爆输送风机材质为铝合金材质，更适合臭氧介质输送。
进一步的，所述尾气输送管路上装设有止回阀，防止臭氧逆流进入尾气收集区。
进一步的，所述出水区内设有出水管，方便出水，所述进水区内设有进水管，方便进水。
进一步的，所述检修窗位于布水区的一侧和/或两侧，检修窗的数量为一个、两个或两个以上，便于对布水区安装的布水头和曝气系统安装的微孔曝气器进行检修维护。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
1、本实用新型通过在反应器本体的底端设置曝气系统，可将臭氧切割形成极微小臭氧气泡，使臭氧更充分的与污水进行混合接触反应，能有效提高臭氧气体利用率，使臭氧与双氧水气液混合效率提高，污染物与臭氧和双氧水充分接触并反应;
2、本实用新型通过在反应器本体的顶端设置了尾气收集区，并设置了与其配套使用的尾气输送管路，可将没有参与反应的剩余臭氧收集起来进行再利用，可有效减少污染，环保性能较好;
3、本实用新型在反应器本体上设有检修窗，方便对反应器本体内部结构和部件进行检修，具有检修维护方便的优点。
