废水臭氧催化氧化装置

　　申请日2016.12.16

　　公开(公告)日2017.10.20

　　IPC分类号C02F9/04; C02F1/78

　　摘要

　　本实用新型公开了一种废水臭氧催化氧化装置，该装置由前段砂率滤池、砂率反洗装置、串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器、臭氧发生器和臭氧尾气破坏器连接而成，其中，串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器中的各臭氧催化氧化反应器内均设有多层不同的催化剂填料层。该装置结构简单，采用臭氧催化氧化多级联动，每级臭氧催化氧化池中采用初效、中效、高效三种不同类型催化剂，与现有技术相比，比相同臭氧曝气量单级臭氧催化氧化池及单一催化剂臭氧催化氧化池色度及COD去除率大幅提升，降低了废水吨水处理成本。

　　权利要求书

　　1.一种废水臭氧催化氧化装置，其特征在于，包括：

　　前段砂率滤池、砂率反洗装置、串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器、臭氧发生器和臭氧尾气破坏器;其中，

　　所述前段砂率滤池设有进水管，该前段砂率滤池的出水管与串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器连接;

　　所述串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器中的各臭氧催化氧化反应器内均设有多层不同的催化剂填料层;

　　所述臭氧发生器分别与所述串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器中的各级臭氧催化氧化反应器的臭氧进气管连接;

　　所述臭氧尾气破坏器与串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器中的末级臭氧催化氧化反应器的出气管连接;

　　所述末级臭氧催化氧化反应器的出水管作为深度处理出水排放管;

　　与所述前段砂率滤池连接的所述砂率反洗装置与所述末级臭氧催化氧化反应器的砂率反洗接口连接，所述砂率反洗接口设在所述末级臭氧催化氧化反应器的出水管上。

　　2.根据权利要求1所述的一种废水臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器中的首级臭氧催化氧化反应器包括：

　　罐体，该罐体内底部设有微孔钛合金曝气装置;

　　所述罐体底部设有进水管和臭氧进气管，所述进水管和臭氧进气管分别与所述微孔钛合金曝气装置连接;

　　所述罐体内的微孔钛合金曝气装置上方从下至上依次间隔设置活化矿渣催化剂网格状支撑板、含锰化合物陶粒催化剂网格状支撑板、活性炭催化剂网格状支撑板和第四层网格支撑板，所述活化矿渣催化剂网格状支撑板上设有活化矿渣催化剂填料层，所述活化矿渣催化剂填料层对应的所述罐体上分别设有一个填料孔、一个卸料孔和一个观察孔;所述含锰化合物陶粒催化剂网格状支撑板上设置含锰化合物陶粒催化剂填料层，所述含锰化合物陶粒填料层对应的所述罐体上分别设有一个填料孔、一个卸料孔和一个观察孔;所述活性炭催化剂网格状支撑板和网格支撑板上设置活性炭催化剂填料层，所述活性炭催化剂填料层对应的所述罐体上分别设有一个填料孔、一个卸料孔和一个观察孔;

　　所述罐体顶部设有出气管，所述出气管上设有泄压阀;

　　所述第四层网格支撑板上方的罐体外设有出水管。

　　3.根据权利要求2所述的一种废水臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述活化矿渣催化剂网格状支撑板距所述微孔钛合金曝气装置的距离为20厘米;

　　所述含锰化合物陶粒催化剂网格状支撑板距所述活化矿渣催化剂网格状支撑板的距离为50厘米;

　　所述活性炭催化剂网格状支撑板距所述含锰化合物陶粒催化剂网格状支撑板的距离为50厘米;

　　所述第四层网格支撑板距所述活性炭催化剂网格状支撑板的距离为50厘米。

　　4.根据权利要求2或3所述的一种废水臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述活化矿渣催化剂网格状支撑板、含锰化合物陶粒催化剂网格状支撑板、活性炭催化剂网格状支撑板和第四层网格支撑板均采用不锈钢网格支撑板，各不锈钢网格支撑板的开孔直径为1～3mm，它们均固定设在所述罐体的内壁上;

　　每层催化剂填料层对应的填料孔均处于该层网格状支撑板上方45cm处的罐体上，且该填料孔的管体斜向下设置，与所述罐体壁成45度角;

　　每个填料孔下方35cm处的所述罐体上设置观察孔;

　　每层催化剂填料层对应的卸料孔均处于该层网格状支撑板上方5cm处的罐体上，且该卸料孔的管体斜向下设置，与水平面呈45度角，所述卸料孔设置在所述填料孔对面的所述罐体上。

　　5.根据权利要求2所述的一种废水臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述罐体采用不锈钢罐体，该罐体顶部为圆弧形结构;该罐体底部设有固定座。

　　6.根据权利要求1、2或3所述的一种废水臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器中的其他各级臭氧催化氧化反应器的结构均与所述首级臭氧催化氧化反应器的结构相同;

　　所述末级臭氧催化氧化反应器的出水管上设置所述砂率反洗接口。

　　7.根据权利要求1、2或3所述的一种废水臭氧催化氧化装置，其特征在于，所述串联连接的至少两级臭氧催化氧化反应器由四个臭氧催化氧化反应器串联连接成四级结构。

　　说明书

　　一种废水臭氧催化氧化装置

　　技术领域

　　本发明涉及废水深度处理装置，特别是涉及一种废水臭氧催化氧化装置

　　背景技术

　　当前中国的环境保护问题异常突出，有毒有机物对环境污染的情况非常严重，特别是化工园区废水，排放水量大，污染物成分复杂且难以可生化降解，严重制约着我国经济的可持续发展。

　　随着国家对水资源保护的日益重视，城市废水排放标准日益提高，要求废水处理后水质COD小于50mg/L，色度小于15倍。传统的生化、混沉处理工艺处理后的出水水质COD一般都在100mg/L以上，色度大于45倍。

　　臭氧具有很高的氧化还原电位(2.07V)，其分解产生的HO氧化还原电位更是高达2.80V。臭氧的强氧化还原电位能够氧化废水中大部分有机物。催化剂具有强吸附性，臭氧在催化剂的作用下能够大幅提高臭氧利用效率，提高有机物的降解效果。臭氧催化氧化技术最大的优势是工艺较为简单，可靠安全，基本不存在后续的污泥处置问题。但是现有技术表明，使用单一催化剂的单级臭氧氧化技术，臭氧利用率低，出水水质无法达标排放。如果加大催化剂用量，则催化剂用量太大非常容易造成反应器堵塞，反洗频率较高给实际运行带来困难。

　　中国专利CN 104891713A公开了一种高效率的臭氧催化氧化处理工艺，适用于含有机污染物的水体的净化和处理。该发明将预处理后的有机废水与臭氧混合后通过微纳米气泡发生装置进入催化氧化塔中，催化氧化塔中填充催化填料对于废水中的有机物进行催化氧化降解。

　　现有臭氧催化氧化处理废水的工艺对气、液两相的混合均匀度不足，造成气、液两相传质效果较差，降低了臭氧的利用效率。同时，现有工艺为了保证处理效果，常常会用复杂的大型设备及加大催化剂用量，无形中增加了成本。

　　实用新型内容

　　基于现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种废水臭氧催化氧化装置，可以解决采用单一的催化剂需要加大催化剂用量，成本较高且非常容易造成反应器堵塞，反洗频率较高给实际运行带来困难的问题。

　　本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：