申请日2017.08.03
公开(公告)日2018.03.30
IPC分类号C02F1/74; C02F101/10
摘要
一种含硫废水催化氧化反应装置，通过气液循环流和催化型悬浮填料循环流的结合，能够有利于提高催化效率和硫化物去除效率，从而改善出水水质和降低运行成本，其特征在于，包括反应容器，所述反应容器内设置有曝气盘和两端开口的导流筒，所述曝气盘的曝气出口朝向所述导流筒的一端开口，所述曝气盘连接输气管，所述输气管延伸至所述反应容器的外部。
权利要求书
1.一种含硫废水催化氧化反应装置，其特征在于，包括反应容器，所述反应容器内设置有曝气盘和两端开口的导流筒，所述曝气盘的曝气出口朝向所述导流筒的一端开口，所述曝气盘连接输气管，所述输气管延伸至所述反应容器的外部。
2.根据权利要求1所述的一种含硫废水催化氧化反应装置，其特征在于，所述反应容器的侧壁设置有出水口，所述出水口的内侧设置有出水格栅，所述出水口的外侧连接出水管，所述反应容器的侧壁连接有含硫废水进水管。
3.根据权利要求1所述的一种含硫废水催化氧化反应装置，其特征在于，所述曝气盘位于所述反应容器的底部。
4.根据权利要求3所述的一种含硫废水催化氧化反应装置，其特征在于，所述反应容器内加入有催化型悬浮填料，所述催化型悬浮填料在曝气形成的气液循环流中沿所述导流筒的筒内通道即升流区上升，并沿筒外侧空间即降流区下降，形成催化型悬浮填料循环流。
5.根据权利要求1所述的一种含硫废水催化氧化反应装置，其特征在于，所述输气管与风机连接。
6.根据权利要求1所述的一种含硫废水催化氧化反应装置，其特征在于，所述催化型悬浮填料的外部为普通悬浮球填料，内部分布有负载二氧化锰的中空碳纤维。
7.根据权利要求6所述的一种含硫废水催化氧化反应装置，其特征在于，所述负载二氧化锰的中空碳纤维具有环状结构，所述环状结构包括外环和内环，所述外环为二氧化锰覆盖层，所述内环为纤维碳化层，所述内环内为中空区。
8.根据权利要求7所述的一种含硫废水 催化氧化反应装置，其特征在于，所述二氧化锰覆盖层中的二氧化锰为纳米级别，其晶型为α型。
说明书
一种含硫废水催化氧化反应装置
技术领域
本实用新型涉及含硫废水处理技术，特别是一种含硫废水催化氧化反应装置，通过气液循环流和催化型悬浮填料循环流的结合，能够有利于提高催化效率和硫化物去除效率，从而改善出水水质和降低运行成本。
背景技术
在皮革、炼油、石化、制药、印染、燃料、纺织、焦炭、煤气、纸浆及多种化工原料的生产过程中都会产生含硫废水。含硫废水中的硫化物具有毒性、腐蚀性，对水生微生物有较强的杀生能力，对生态环境有较强的破坏力。此外，废水中的硫化物还会和水中的铁离子等发生反应，使水质发黑发臭，对环境造成污染。若废水处理系统中的生物处理构筑物进水硫化物超标，则会使整个生物处理系统瘫痪，导致最终出水不达标，对排放水体造成严重的环境污染。因此生产中的含硫废水必须加以妥善处理。随着社会对环保的日益重视，出现了若干硫化物废水处理技术和设备。均相催化氧化过程因为具有良好的传质速率，所以具有较高的催化活性。但是本发明人发现，该过程中存在金属离子催化剂流失问题，因此大大限制了它的实际应用。并且被处理水中最终引入了金属离子，带来了对后续金属离子的处理问题。非均相催化氧化技术是利用固体催化剂在常压下加快液相的氧化反应。催化剂以固态形式存在，易于分离，二次污染少，简化了处理流程。在各种非均相催化氧化中，涉及的催化剂主要为贵金属、过渡金属中的金属氧化物及具有较大比表面积的多孔材料(如活性炭、沸石)等。在非均相催化氧化中，关键是获得高效、廉价、无害的催化剂。
现有技术中有一种涂有不溶性铜化合物的碳催化剂用于将硫化物氧化成硫酸盐的方法。但是本发明人发现，这种经涂覆的催化剂昂贵，铜化合物易溶解到水中，稳定性差。现有技术中还有一种未浸渍的多孔碳纤维用于将硫化物氧化成硫酸盐的方法，使用的反应器为固定床喷淋式反应器。但本发明人发现，这种反应器中各层催化剂承受的负荷不一样，最上层容易先失效，此外更换催化剂也不方便，催化效果也一般。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种含硫废水催化氧化反应装置，通过气液循环流和催化型悬浮填料循环流的结合，能够有利于提高催化效率和硫化物去除效率，从而改善出水水质和降低运行成本。
本实用新型技术方案如下：
一种含硫废水催化氧化反应装置，其特征在于，包括反应容器，所述反应容器内设置有曝气盘和两端开口的导流筒，所述曝气盘的曝气出口朝向所述导流筒的一端开口，所述曝气盘连接输气管，所述输气管延伸至所述反应容器的外部。
所述反应容器的侧壁设置有出水口，所述出水口的内侧设置有出水格栅，所述出水口的外侧连接出水管，所述反应容器的侧壁连接有含硫废水进水管。
所述曝气盘位于所述反应容器的底部。
所述反应容器内加入有催化型悬浮填料，所述催化型悬浮填料在曝气形成的气液循环流中沿所述导流筒的筒内通道即升流区上升，并沿筒外侧空间即降流区下降，形成催化型悬浮填料循环流。
所述输气管与风机连接。
所述催化型悬浮填料的外部为普通悬浮球填料，内部分布有负载二氧化锰的中空碳纤维。
所述负载二氧化锰的中空碳纤维具有环状结构，所述环状结构包括外环和内环，所述外环为二氧化锰覆盖层，所述内环为纤维碳化层，所述内环内为中空区。
所述二氧化锰覆盖层中的二氧化锰为纳米级别，其晶型为α型。
本实用新型的技术效果如下：本实用新型的一种含硫废水催化氧化反应装置，通过曝气盘和两端开口的导流筒这一组合形成气液循环流和催化型悬浮填料循环流，催化效率高，运行成本低。由于气液循环流和填料循环流的特殊流态及填料间的相互碰撞、接触，大大增加了催化型悬浮填料、空气和进水硫化物三者的接触面积和频率，提高了废水中硫化物的去除效率，出水水质好。
与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：1)相对于投加均相催化剂如MnSO4·H2O，可大大降低投加均相催化剂药剂费用和化学污泥处理、处置费用。2)相对于覆盖贵金属或不溶性铜化合物等的碳催化剂，覆盖MnO2的中空碳纤维催化剂价格更便宜。3)覆盖MnO2的中空碳纤维上的催化剂催化效率高，运行费用低。4)相对于覆盖不溶性铜化合物的碳催化剂，覆盖MnO2的中空碳纤维上的MnO2不易于溶解到水中，稳定性好。5)催化型悬浮填料为全立体结构，比表面积大，在水中呈流化状态，承受负荷均匀，催化效率高，出水水质好。6)催化型悬浮填料直接投放，无须固定，不堵塞反应容器，填料更换方便，维护工程量小。7)反应器停留时间短，占地小。8)催化型悬浮填料的数量可根据实际进水水质进行增减，灵活性强。