申请日 20200925
公开（公告）日 20201208
IPC分类号 C02F1/78
摘要
本发明公开了一种臭氧催化氧化装置及处理方法，装置包括：分别连接在反应器本体上和设置在其内的进水管线、第一、第二臭氧进气管线、排水管线、反冲洗气路管线、尾气排放管线、出水管线、装料口、填料层、密封盖、溢流单元、卸料口、承托板、气水反冲型滤帽、滤板、反冲洗布气头、承托层、射流器、曝气装置、第一管道流量计、第二管道流量计、第一、第二管道泵和若干阀门。通过在反应器本体底部分别设置进水管线、射流器和第一、第二臭氧进气管线，能够方便的切换臭氧进气和进水方式，提高臭氧与污水的混合效果，提升臭氧利用率和氧化反应效果，且设有回流管线和反冲洗管线，在增大臭氧利用效率的同时，也保证了抗悬浮物负荷冲击的能力。
权利要求书
1.一种臭氧催化氧化装置，其特征在于，包括：
进水管线(1)、第一臭氧进气管线(2)、排水管线(3)、反冲洗气路管线(4)、尾气排放管线(5)、出水管线(6)、第二臭氧进气管线(7)、装料口(8)、填料层(9)、密封盖(11)、溢流单元(12)、卸料口(14)、承托板(15)、气水反冲型滤帽(16)、滤板(17)、反冲洗布气头(18)、承托层(19)、射流器(20)、曝气装置(21)、第一管道流量计(30)、第二管道流量计(31)、第一管道泵(32)、第二管道泵(33)、反应器本体(34)和若干阀门；其中，
所述反应器本体(34)的底部一侧设置所述进水管线(1)，所述进水管线(1)上依次设置所述第一管道泵(32)、第一管道流量计(30)和阀门；
所述第一管道流量计(30)与阀门之间的所述进水管线(1)经支流进水管连接的所述射流器(20)与所述反应器本体(34)内底部连接，所述射流器(20)上连接设有阀门的所述第二臭氧进气管线(7)；
所述第一臭氧进气管线(2)设置在所述反应器本体(34)的底部，与所述反应器本体(34)内底部的所述曝气装置(21)连接，该第一臭氧进气管线(2)上设有阀门；
所述反应器本体(34)内的所述曝气装置(21)上方从下至上依次设置所述反冲洗布气头(18)、所述滤板(17)、所述承托板(15)、所述承托层(19)、所述填料层(9)和所述溢流单元(12)；
所述反冲洗布气头(18)与所述反应器本体(34)外部侧面设置的设有阀门的反冲洗气路管线(4)连接；
所述滤板(17)上分布设有多个气水反冲型滤帽(16)；
所述承托板(15)上设置所述承托层(19)，所述承托层(19)上设置所述填料层(9)，所述填料层(9)对应位置的所述反应器本体(34)外部侧面上下位置分别设置装料口(8)和卸料口(14)；
所述溢流单元(12)与所述反应器本体(34)外部侧面设置的设有阀门的出水管线(6)连接；
所述反应器本体(34)的顶端设有所述密封盖(11)，所述密封盖(11)的顶端设有尾气排放管线(5)；
所述回流管线(35)连接在所述填料层(9)上方的所述反应器本体(34)内空间与所述滤板(17)下方的所述反应器本体(34)内的空间之间，该回流管线(35)从上至下依次设置阀门、第二管道泵(33)和第二管道流量计(31)；
所述反应器本体(34)的底部另一侧设置所述排水管线(3)。
2.根据权利要求1所述的臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述反应器本体(34)为塔式结构，该反应器本体(34)的高径比为4:1～2:1。
3.根据权利要求1或2所述的臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述密封盖(11)经法兰(10)与所述反应器本体(34)的顶端开口密封连接；
所述填料层(9)上方的所述反应器本体(34)上设有人孔视窗(13)。
4.根据权利要求1或2所述的臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述曝气装置(21)设有多个钛合金的圆盘形微孔曝气头，各圆盘形微孔曝气头的孔口朝上；
所述第一臭氧进气管线(2)设有多个支管，每个支管均连接所述曝气装置的一组曝气头。
5.根据权利要求1或2所述的臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述填料层(9)由臭氧催化剂装填而成；
所述填料层(9)铺设在所述承托层(19)上，所述承托层(19)由10～30mm的鹅卵石铺设而成。
6.根据权利要求5所述的臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述臭氧催化剂采用负载金属的球状分子筛催化剂。
7.根据权利要求1或2所述的臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述溢流单元(12)设有溢流板，所述溢流板与所述反应器本体(34)的纵轴线垂直且与所述反应器本体(34)的上内壁相连，所述溢流板中心处设有溢流口，该溢流口的边缘连接有一圈溢流堰；
所述出水管线(6)的连接位置高于所述溢流板的位置。
8.根据权利要求1或2所述的臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述多个气水反冲型滤帽(16)均匀分布设置在所述滤板(17)上。
9.根据权利要求1或2所述的臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述反冲洗布气头(18)采用莲蓬状反冲洗布气头，该反冲洗布气头(18)的上平面设有若干均匀分布的孔口朝下的排气孔；
所述反应器本体(34)的顶端分别设有第一反洗排气阀(36)和第二反洗排气阀(37)。
10.一种臭氧催化氧化的处理方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的臭氧催化氧化装置，包括以下步骤：
所处理的污水经底部的进水管线直接进入反应器本体时，与由第一臭氧进气管线和曝气装置以曝气形式进入所述反应器本体的臭氧，在所述反应器本体内的污水进行反应；
所处理的污水经底部的进水管线和射流器进入所述反应器本体内，与经第二臭氧进气管线进入的臭氧混合后，进入所述反应器本体内进行反应；
所述反应器本体内臭氧氧化处理后的污水依次经反应器本体内的所述滤板、所述承托板和所述承托层过滤后，进入所述填料层进行催化反应去除污水中的难降解COD，之后经所述溢流单元经出水管线排出；
所述填料层上方的污水经回流管路回流至所述反应器本体内底部再次进行臭氧氧化反应；
通过所述反冲洗布气头对所述滤板、承托层和填料层进行反冲洗。
说明书
一种臭氧催化氧化装置及处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理设备领域，尤其涉及一种臭氧催化氧化装置及处理方法。
背景技术
目前随着工业园区项目数量的增加及排放标准的日益严格，越来越多的污水处理厂需增加高级氧化工艺，以达到出水化学需氧量(COD)达标排放。
臭氧催化氧化工艺作为高级氧化工艺中的重要工艺之一，因其氧化性强、反应速率快、投加量少、清洁无污染和在水中不产生持久性残余等优点被广泛关注。目该工艺可以有效去除水中的色、臭、味和铁、锰等无机物质，并能降低污水COD、TOC、UV吸收值及氨氮量，现多应用于难降解有机废水处理中，如垃圾渗滤液、纺织、制药和化学工业的废水等。
传统的臭氧催化氧化装置因布水布气不均匀、臭氧在水相中溶解效率低等原因，影响了臭氧在装置内的传质效率，导致催化氧化效果不理想。尤其是对于进水难降解有机物浓度较高的工业废水和城镇污水厂二级出水，为了达到日益严格的污水排放标准，需要投加大量的臭氧去除污水中的COD，如果臭氧在催化氧化装置内传质效率较低，势必会使得运行费用过高。
发明内容
基于现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种臭氧催化氧化装置及处理方法，能解决现有臭氧催化氧化工艺，所存在的臭氧混合不充分，臭氧在装置内传质效率不高，造成运行费用过高的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施方式提供一种臭氧催化氧化装置，包括：
进水管线、第一臭氧进气管线、排水管线、反冲洗气路管线、尾气排放管线、出水管线、第二臭氧进气管线、装料口、填料层、密封盖、溢流单元、卸料口、承托板、气水反冲型滤帽、滤板、反冲洗布气头、承托层、射流器、曝气装置、第一管道流量计、第二管道流量计、第一管道泵、第二管道泵、反应器本体和若干阀门；其中，
所述反应器本体的底部一侧设置所述进水管线，所述进水管线上依次设置所述第一管道泵、第一管道流量计和阀门；
所述第一管道流量计与阀门之间的所述进水管线经支流进水管连接的所述射流器与所述反应器本体内底部连接，所述射流器上连接设有阀门的所述第二臭氧进气管线；
所述第一臭氧进气管线设置在所述反应器本体的底部，与所述反应器本体内底部的所述曝气装置连接，该第一臭氧进气管线上设有阀门；
所述反应器本体内的所述曝气装置上方从下至上依次设置所述反冲洗布气头、所述滤板、所述承托板、所述承托层、所述填料层和所述溢流单元；
所述反冲洗布气头与所述反应器本体外部侧面设置的设有阀门的反冲洗气路管线连接；
所述滤板上分布设有多个气水反冲型滤帽；
所述承托板上设置所述承托层，所述承托层上设置所述填料层，所述填料层对应位置的所述反应器本体外部侧面上下位置分别设置装料口和卸料口；
所述溢流单元与所述反应器本体外部侧面设置的设有阀门的出水管线连接；
所述反应器本体的顶端设有所述密封盖，所述密封盖的顶端设有尾气排放管线；
所述回流管线连接在所述填料层上方的所述反应器本体内空间与所述滤板下方的所述反应器本体内的空间之间，该回流管线从上至下依次设置阀门、第二管道泵和第二管道流量计；
所述反应器本体的底部另一侧设置所述排水管线。
本发明实施方式还提供一种臭氧催化氧化的处理方法，采用本发明所述的臭氧催化氧化装置，包括以下步骤：
所处理的污水经底部的进水管线直接进入反应器本体时，与由第一臭氧进气管线和曝气装置以曝气形式进入所述反应器本体的臭氧，在所述反应器本体内的污水进行反应；
所处理的污水经底部的进水管线和射流器进入所述反应器本体内，与经第二臭氧进气管线进入的臭氧混合后，进入所述反应器本体内进行反应；
所述反应器本体内臭氧氧化处理后的污水依次经反应器本体内的所述滤板、所述承托板和所述承托层过滤后，进入所述填料层进行催化反应去除污水中的难降解COD，之后经所述溢流单元经出水管线排出；
所述填料层上方的污水经回流管路回流至所述反应器本体内底部再次进行臭氧氧化反应；
通过所述反冲洗布气头对所述滤板、承托层和填料层进行反冲洗。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的臭氧催化氧化装置及处理方法，其有益效果为：
通过在反应器本体底部分别设置进水管线、射流器和第二臭氧进气管线的进水、进臭氧通路，以及单独曝气进入臭氧的第一臭氧进气管线，能够方便的切换臭氧进气和进水方式，提高臭氧与污水的混合效果，提升臭氧利用率和氧化反应效果，且设有回流管线和反冲洗管线，在增大臭氧利用效率的同时，也保证了抗悬浮物负荷冲击的能力。（发明人 李霞；刘杰；林甲；齐亚玲；娄天颖；薛珂；李传举）
