公布日：2022.06.14
申请日：2021.12.24
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，包括：微气泡气浮装置，包括微气泡气浮装置本体，微气泡气浮装置本体与待处理的原水相连通，且微气泡气浮装置本体能够对原水进行刮渣除沫并形成废水清液；芬顿反应装置，与微气泡气浮装置相连接，芬顿反应装置能够对废水清液进行固液分离；非均相臭氧催化反应装置，与芬顿反应装置相连接，非均相臭氧催化反应装置能够将固液分离后的出水进行催化反应处理。本发明能够对废水中残留的油类、致泡类有机物、颗粒物进行去除，其去除效果明显，并且可以将有机污染物在较短的时间内彻底分解，使COD稳定达标；同时，本发明还具有VOCs释放减量化、成本低、工艺简单等优点。
权利要求书
1.一种应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，其特征在于，包括：微气泡气浮装置，包括微气泡气浮装置本体，所述微气泡气浮装置本体与待处理的原水相连通，且所述微气泡气浮装置本体能够对所述原水进行刮渣除沫并形成废水清液；芬顿反应装置，与所述微气泡气浮装置相连接，所述芬顿反应装置能够对所述废水清液进行固液分离；非均相臭氧催化反应装置，与所述芬顿反应装置相连接，所述非均相臭氧催化反应装置能够将固液分离后的出水进行催化反应处理。
2.如权利要求1所述的应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，其特征在于，所述微气泡气浮装置本体包括：气浮反应区域(1)，所述气浮反应区域(1)的底部设有进料口(6)和进气口(7)，原水经进料口(6)进入到所述气浮反应区域(1)内，压力气体经进气口(7)输入到所述气浮反应区域(1)内形成微气泡；刮渣器(3)和第一除沫器(8)，设置在所述气浮反应区域(1)的水面上方，且所述刮渣器(3)和第一除沫器(8)能够对将泡沫或浮渣输送至浮渣收集区(2)内进行收集和处理，所述浮渣收集区(2)与所述气浮反应区域(1)相连通；第一清液收集区(4)，与所述气浮反应区域(1)相连通；第二清液收集区(5)，与所述第一清液收集区(4)相连通，所述第一清液收集区(4)内的废水清液以溢流的方式进入所述第二清液收集区(5)中，其中，所述第二清液收集区(5)的底部设有出液口(9)。
3.如权利要求2所述的应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，其特征在于，所述芬顿反应装置包括自下而上依次设置的第一下部集水区(12)、膜过滤区(13)和第一上部集水区(14)；所述第一下部集水区(12)的底部经进液口(11)与所述出液口(9)相连通，且所述第一下部集水区(12)设有第一进药口(16)和第二进药口(17)，所述第一进药口(16)和第二进药口(17)分别用于将H2O2和亚铁药剂加入到所述第一下部集水区(12)中；膜过滤区(13)的内部设有软片膜，所述软片膜能够对废水清液进行固液分离，过滤后的出水由出水口(21)流出，未过滤的废水清液经第一上部集水区(14)的溢流口(15)流出，所述溢流口(15)与回收口(23)相连接。
4.如权利要求3所述的应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，其特征在于，所述第一上部集水区(14)还分别与第二除沫器(18)、第一清洗水入口(19)和第一反应器呼吸口(20)相连接。
5.如权利要求4所述的应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，其特征在于，所述气浮反应区域(1)和第一下部集水区(12)的底部分别与第一排污口(10)和第二排污口(22)相连通。
6.如权利要求3或4或5所述的应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，其特征在于，所述非均相臭氧催化反应装置包括：自下而上依次设置的第二下部集水区(25)、催化剂叠层结构(26)和第二上部集水区(27)；所述第二下部集水区(25)经进水口(24)与出水口(21)相连接，且所述第二下部集水区(25)还与臭氧加入口(31)、H2O2加入口(32)和排污口(37)相连通；
催化剂叠层结构(26)，包括网格板、催化剂层和水隙，各催化剂层堆积在所述网格板上；所述第二上部集水区(27)与第二清洗水入口(34)、第三除沫器(33)、溢流口(36)和第二反应器呼吸口(35)相连接；其中，所述第二上部集水区(27)上设有循环水进口(28)，所述第二下部集水区(25)上设有循环水出口(30)，所述循环水进口(28)经循环回路(29)与循环水出口(30)相连接。
7.如权利要求6所述的应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，其特征在于，所述臭氧加入口(31)内安装有微孔曝气装置，所述微孔曝气装置的微孔尺寸为3μm-15μm，且所述微孔曝气装置的臭氧浓度为50-120mg/L。
8.如权利要求6所述的应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，其特征在于，所述催化剂层包括臭氧非均相催化剂，所述臭氧非均相催化剂为氧化铝负载Fe、Si、Cu、Ni、Mn单一元素或组合元素的固体颗粒材料，其粒径为1-5mm。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种成本低、处理效果好的应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器。
一种应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，包括：
微气泡气浮装置，包括微气泡气浮装置本体，所述微气泡气浮装置本体与待处理的原水相连通，且所述微气泡气浮装置本体能够对所述原水进行刮渣除沫并形成废水清液；
芬顿反应装置，与所述微气泡气浮装置相连接，所述芬顿反应装置能够对所述废水清液进行固液分离；
非均相臭氧催化反应装置，与所述芬顿反应装置相连接，所述非均相臭氧催化反应装置能够将固液分离后的出水进行催化反应处理。
在其中一个实施例中，所述微气泡气浮装置本体包括：
气浮反应区域，所述气浮反应区域的底部设有进料口和进气口，原水经进料口进入到所述气浮反应区域内，压力气体经进气口输入到所述气浮反应区域内形成微气泡；
刮渣器和第一除沫器，设置在所述气浮反应区域的水面上方，且所述刮渣器和第一除沫器能够对将泡沫或浮渣输送至浮渣收集区内进行收集和处理，所述浮渣收集区与所述气浮反应区域相连通；
第一清液收集区，与所述气浮反应区域相连通；
第二清液收集区，与所述第一清液收集区相连通，所述第一清液收集区内的废水清液以溢流的方式进入所述第二清液收集区中，其中，所述第二清液收集区的底部设有出液口。
在其中一个实施例中，所述芬顿反应装置包括自下而上依次设置的第一下部集水区、膜过滤区和第一上部集水区；
所述第一下部集水区的底部经进液口与所述出液口相连通，且所述第一下部集水区设有第一进药口和第二进药口，所述第一进药口和第二进药口分别用于将H2O2和亚铁药剂加入到所述第一下部集水区中；
膜过滤区的内部设有软片膜，所述软片膜能够对废水清液进行固液分离，过滤后的出水由出水口流出，未过滤的废水清液经第一上部集水区的溢流口流出，所述溢流口与回收口相连接。
在其中一个实施例中，所述第一上部集水区还分别与第二除沫器、第一清洗水入口和第一反应器呼吸口相连接。
在其中一个实施例中，所述气浮反应区域和第一下部集水区的底部分别与第一排污口和第二排污口相连通。
在其中一个实施例中，所述非均相臭氧催化反应装置包括：自下而上依次设置的第二下部集水区、催化剂叠层结构和第二上部集水区；
所述第二下部集水区经进水口与出水口相连接，且所述第二下部集水区还与臭氧加入口、H2O2加入口和排污口相连通；
催化剂叠层结构，包括网格板、催化剂层和水隙，各催化剂层堆积在所述网格板上；
所述第二上部集水区与第二清洗水入口、第三除沫器、溢流口和第二反应器呼吸口相连接；
其中，所述第二上部集水区上设有循环水进口，所述第二下部集水区上设有循环水出口，所述循环水进口经循环回路与循环水出口相连接。
在其中一个实施例中，所述臭氧加入口内安装有微孔曝气装置，所述微孔曝气装置的微孔尺寸为3μm-15μm，且所述微孔曝气装置的臭氧浓度为50-120mg/L。
在其中一个实施例中，所述催化剂层包括臭氧非均相催化剂，所述臭氧非均相催化剂为氧化铝负载Fe、Si、Cu、Ni、Mn单一元素或组合元素的固体颗粒材料，其粒径为1-5mm。
上述应用于煤化工废水物化段的高级氧化耦合反应器，通过微气泡气浮装置对废水中残留的油类、致泡类有机物、颗粒物进行去除，其去除效果明显，并且，通过芬顿反应装置和非均相臭氧催化反应装置可以将有机污染物在较短的时间内彻底分解，使COD稳定达标；同时，本发明还具有VOCs释放减量化、成本低、工艺简单等优点。
（发明人：邢辉;邱海滨）