申请日2015.11.23
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C02F1/78; C02F103/36
摘要
本实用新型公开了一种工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，包括反应器主体、中心管、出水管、钛合金曝气器，反应器主体内填充有固体催化剂;中心管的顶部设置有进水法兰，其底部与液体催化剂投加口相连，其末端连接有分流装置;废水从进法兰流入中心管并在底部与液体催化剂混合后进入反应器主体，臭氧通过底部的钛合金曝气器进入反应器主体与废水反应，废水在向上流动过程中与固体催化剂接触。本实用新型通过固体和液体的双相催化剂作用，可以产生更高浓度的羟基自由基，能方便、快速、有效地去除酒精工业废水中的难降解色素有机物。
权利要求书
1.一种工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，包括反应器主体、中心管、出水管、钛合金曝气器、分流装置，反应器主体内填充有固体催化剂;中心管竖直布置在反应器主体的中心位置，其顶部设置有进水法兰，其底部与液体催化剂投加口相连;中心管的末端与分流装置相连;出水管通过设置在反应器主体上的出水堰与反应器主体相连，出水管的底部设置有出水口;钛合金曝气器设置在分流装置的下方，其上设置有用于通入臭氧的臭氧通入口。
2.根据权利要求1所述的工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，反应器主体的上部设置有封头，封头上设置有多个呼吸法兰。
3.根据权利要求2所述的工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，反应器主体的底部设置有底板法兰。
4.根据权利要求3所述的工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，反应器主体的高度为6500mm，底面直径为3600mm。
5.根据权利要求4所述的工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，固相催化剂的填装高度为4000mm。
6.根据权利要求5所述的工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，液体催化剂与臭氧的体积比为1:10，臭氧和废水的气水比为5:1。
7.根据权利要求6所述的工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，中心管的直径为200mm。
8.根据权利要求7所述的工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，固相催化剂采用SD-Ⅲ型催化剂，催化剂颗粒直径为10mm～30mm。
9.根据权利要求8所述的工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，臭氧通入口与反应器主体底部的距离为400mm。
10.根据权利要求9所述的工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，分流装置与反应器主体的底部的距离为500mm。
说明书
一种工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备
技术领域
本实用新型涉及酒精废水处理技术领域，具体涉及一种工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备。
背景技术
酒精生产工业是我国污染物排放浓度最高的行业之一。据统计，每生产1t粮食酒精，就会排放15-20t左右COD浓度高达55000mg/L的废水，污染浓度极高。同时，排放的废水具有粘度大、pH低、悬浮物含量高、色度高等特点，其中色度问题最值得关注。
酒精用途广泛，主要由淀粉类谷物或植物根茎块为原料发酵酿制而成，生产过程中产生的废水含有大量蛋白质、无机盐、粗脂肪、糖类等物质，这些物质易发生生色反应，使该类颜色极重，色度约为1.0×104倍(稀释法)，超出国家规定的《发酵酒精和白酒工业水污染物排放标准(GB27631-2011)》中色度排放标准125-250倍，若排入水中不仅影响感官，且会降低水体的溶解氧浓度和透光率，破坏水生态环境。因此，色度是限制该类废水处理达到排放标准的瓶颈。
目前工业废水常用的传统脱色方法在脱除酒精工业废水色度工程应用方面存在局限：活性碳和树脂吸附成本高、推广难;臭氧氧化应用较为广泛，在处理其他工业废水方面效果较好，但工业酒精废水中所含的发色基团多以苯环、杂环类物质化合物形式存在，空间结构更稳定，单独靠臭氧氧化难以破坏其结构，对某些有机物效果不理想，且单独的臭氧氧化具有选择性，当污染物种类繁多时，净化效果较差，也不能够将污染物彻底分解为无机物，其中间产物往往易再度发生生色反应，发生处理后的废水返色。另外单独的臭氧氧化存在污染物降解速率低的问题，而催化臭氧氧化可显著提升降解速率，如1999年ColinCopper等人用Fe2O3和TiO2催化臭氧化去除乙二酸、氯乙醇和氯苯酚，比单独使用臭氧提升70%以上。研究表明，催化臭氧氧化可产生更高浓度的羟基自由基，这一类物质没有选择性，对绝大多数有机污染物分解更为彻底，相对于单独臭氧氧化，适用范围也更为广泛。但大部分催化氧化处理废水效果并不理想，色度脱除率只有50%左右，尤其是工业酒精废水脱色处理，效果更差，只有30%左右。
因此，亟需一种针对酒精工业废水脱色处理、可工程应用的催化氧化脱色设备。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备。
本实用新型的目的采用以下技术方案来实现：
一种工业酒精废水臭氧多相催化脱色技术集成设备，其特征是，包括反应器主体、中心管、出水管、钛合金曝气器、分流装置，反应器主体内填充有固体催化剂;中心管竖直布置在反应器主体的中心位置，其顶部设置有中心法兰，其底部与液体催化剂投加口相连;中心管的末端与分流装置相连;出水管通过设置在反应器主体上的出水堰与反应器主体相连，出水管的底部设置有出水口;钛合金曝气器设置在分流装置的下方，其上设置有用于通入臭氧的臭氧通入口。
优选地，反应器主体的上部设置有封头，封头上设置有多个呼吸法兰。
优选地，反应器主体的底部设置有底板法兰。
优选地，反应器主体的高度为6500mm，底面直径为3600mm。
优选地，固相催化剂的填装高度为4000mm。
优选地，液体催化剂与臭氧的体积比为1:10，臭氧和废水的气水比为5:1。
优选地，中心管的直径为200mm。
优选地，固相催化剂采用SD-Ⅲ型催化剂，催化剂颗粒直径为10mm～30mm。
优选地，臭氧通入口与反应器主体底部的距离为400mm。
优选地，分流装置与反应器主体的底部的距离为500mm。
本实用新型的有益效果为：
本装置通过固体、液体的双相催化剂作用，能更有效地脱除工业酒精废水的色素，提升后续生化处理效率;结构简单，使用方便，同时利用本设备进行的废水脱色反应反应速度快，废水处理周期短。