公布日：2023.03.03
申请日：2021.08.31
分类号：C02F1/78(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I
摘要
本发明提供了一种反应器、臭氧催化氧化系统以及废水处理方法。该反应器的反应室内设置有隔板，隔板的一端设置于反应室的内壁，另一端向反应室的水平方向上的内侧延伸并且向反应室的上方延伸，另一端与反应室的顶壁间隔地设置，以使得隔板将反应室分割为设置有流化床物料的流化床区域和设置有固定床物料的固定床区域，反应室的进水口设置于流化床区域的下部，反应室的出水口设置于固定床区域的下部。根据本发明，能够提高包含固液气三态的反应体系的反应效率。
权利要求书
1.一种反应器(10)，其特征在于，所述反应器(10)包括反应室(100)，在所述反应室(100)内设置有隔板(110)，所述隔板(110)的一端设置于所述反应室(100)的内壁，所述隔板(110)的另一端向所述反应室(100)的水平方向上的内侧延伸并且向所述反应室(100)的上方延伸，所述另一端与所述反应室(100)的顶壁间隔地设置，以使得所述隔板(110)将所述反应室(100)分割为设置有流化床物料(121)的流化床区域(120)和设置有固定床物料(131)的固定床区域(130)，所述反应室(100)的进水口(122)设置于所述流化床区域(120)的下部，所述反应室(100)的出水口(132)设置于所述固定床区域(130)的下部。
2.如权利要求1所述的反应器(10)，其特征在于，所述隔板(110)包括：第一隔板(111)，其一端设置于所述反应室(100)的底壁或侧壁，另一端向所述反应室(100)的水平方向上的内侧延伸；以及第二隔板(112)，其一端与所述第一隔板(111)的所述另一端连接，另一端向所述反应室(100)的上方延伸。
3.如权利要求1所述的反应器(10)，其特征在于，所述流化床区域(120)呈倒置的漏斗状或大体呈“凸”字形。
4.如权利要求1所述的反应器(10)，其特征在于，所述进水口(122)设置在所述反应室(100)的底部，在所述进水口(122)设置有曝气装置(140)。
5.如权利要求1所述的反应器(10)，其特征在于，所述隔板(110)为设置有进气孔的筛板。
6.如权利要求2所述的反应器(10)，其特征在于，所述隔板(110)还包括第三隔板(113)，所述第三隔板(113)的一端与所述第二隔板(112)的所述另一端连接，所述第三隔板(113)的另一端向所述反应室(100)的上方延伸并且向所述固定床区域(130)的外侧延伸。
7.如权利要求1-6任一所述的反应器(10)，其特征在于，所述反应器(10)还包括设置于所述反应室(100)的外侧的折流室(200)，从所述反应室(100)的所述出水口(132)排出的液体进入所述折流室(200)，在所述折流室(200)的内侧的侧壁设置有交错布置的多个折流板(210)，进入所述折流室(200)的所述液体经由所述折流板(210)从所述折流室(200)的出水口(220)排出。
8.如权利要求1所述的反应器(10)，其特征在于，所述流化床物料(121)的粒径为0.1-100mm，所述流化床物料(121)的比表面积为100m2/g以上，所述流化床物料(121)的强度大于120N；所述固定床物料(131)的粒径为10-100mm，所述固定床物料(131)的比表面积为300m2/g以上，所述固定床物料(131)的强度大于100N。
9.一种臭氧催化氧化系统(1)，其特征在于，包括：权利要求1-8中任一项所述的反应器(10)；供水部(20)，其连接于所述反应室(100)的所述进水口(122)，用于向所述反应室(100)提供被处理液体；以及臭氧发生器(70)，其连接于所述反应室(100)的所述进水口(122)，用于向所述反应室(100)提供臭氧。
10.根据权利要求9所述的臭氧催化氧化系统(1)，其特征在于，所述臭氧催化氧化系统(1)还包括气水混合器(90)，所述供水部(20)和所述臭氧发生器(70)经由所述气水混合器(90)而连接于所述反应室(100)的所述进水口(122)。
11.根据权利要求10所述的臭氧催化氧化系统(1)，其特征在于，所述臭氧催化氧化系统(1)还包括加药部(40)，所述加药部(40)的出料口连接于所述气水混合器(90)，以向所述气水混合器(90)提供氧化剂，所述氧化剂是双氧水、过氧化钙、次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯、过硫酸盐中的一种或多种。
12.一种废水处理方法，其特征在于，使用权利要求1-8中任一项所述的反应器(10)进行废水处理，所述流化床物料(121)为流化床催化剂，所述固定床物料(131)为固定床催化剂，所述废水处理方法包括以下步骤：步骤(a)：使含有臭氧的废水进入所述流化床区域(120)，进行第一阶段臭氧催化氧化反应；以及步骤(b)：使经过所述第一阶段臭氧催化氧化反应后的废水回流进入所述固定床区域(130)，进行第二阶段臭氧催化氧化反应。
13.根据权利要求12所述的废水处理方法，其特征在于，在所述步骤(a)中，控制所述废水在所述流化床区域(120)中的反应时间在20分钟以内。
14.根据权利要求12或13所述的废水处理方法，其特征在于，在所述步骤(b)之后还包括步骤(c)，在所述步骤(c)中，使经过所述第二阶段臭氧催化氧化反应后的废水进行折流，以使所述废水中的残余臭氧进行氧化反应。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题中的一个或多个，本发明提供一种反应器、臭氧催化氧化系统以及废水处理方法。
本发明的反应器包括反应室，在反应室内设置有隔板，隔板的一端设置于反应室的内壁，隔板的另一端向反应室的水平方向上的内侧延伸并且向反应室的上方延伸，另一端与反应室的顶壁间隔地设置，以使得隔板将反应室分割为设置有流化床物料的流化床区域和设置有固定床物料的固定床区域，反应室的进水口设置于流化床区域的下部，反应室的出水口设置于固定床区域的下部。
其中，隔板可以包括：第一隔板，其一端设置于反应室的底壁或侧壁，另一端向反应室的水平方向上的内侧延伸；以及第二隔板，其一端与第一隔板的另一端连接，另一端向反应室的上方延伸。
其中，流化床区域可以呈倒置的漏斗状或大体呈“凸”字形。
其中，进水口可以设置在反应室的底部，在进水口可以设置有曝气装置。
其中，隔板可以为设置有进气孔的筛板。
其中，隔板还可以包括第三隔板，第三隔板的一端与第二隔板的另一端连接，第三隔板的另一端向反应室的上方延伸并且向固定床区域的外侧延伸。
其中，反应器还可以包括设置于反应室的外侧的折流室，从反应室的出水口排出的液体进入折流室，
在折流室的内侧的侧壁可以设置有交错布置的多个折流板，进入折流室的液体经由折流板从折流室的出水口排出。
其中，流化床物料的粒径可以为0.1-100mm，流化床物料的比表面积可以为100m2/g以上，流化床物料的强度可以大于120N；固定床物料的粒径可以为10-100mm，固定床物料的比表面积可以为300m2/g以上，固定床物料的强度可以大于100N。
本发明还提供一种臭氧催化氧化系统，其包括：上述反应器；供水部，其连接于反应室的进水口，用于向反应室提供被处理液体；以及臭氧发生器，其连接于反应室的进水口，用于向反应室提供臭氧。
其中，臭氧催化氧化系统还可以包括气水混合器，供水部和臭氧发生器经由气水混合器而连接于反应室的进水口。
其中，臭氧催化氧化系统还可以包括加药部，加药部的出料口连接于气水混合器，以向气水混合器提供氧化剂，氧化剂是双氧水、过氧化钙、次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯、过硫酸盐中的一种或多种。
本发明还提供一种废水处理方法，使用上述反应器进行废水处理，流化床物料为流化床催化剂，固定床物料为固定床催化剂，废水处理方法包括以下步骤：步骤(a)：使含有臭氧的废水进入流化床区域，进行第一阶段臭氧催化氧化反应；以及步骤(b)：使经过第一阶段臭氧催化氧化反应后的废水回流进入固定床区域，进行第二阶段臭氧催化氧化反应。
其中，在步骤(a)中，可以控制废水在流化床区域中的反应时间在20分钟以内。
其中，在步骤(b)之后还可以包括步骤(c)，在步骤(c)中，使经过第二阶段臭氧催化氧化反应后的废水进行折流，以使废水中的残余臭氧进行氧化反应。
根据本发明，能够提高包含固液气三态的反应体系的反应效率。特别是，能够解决在臭氧催化氧化技术中存在的传质效率低、臭氧催化氧化效果差、反应器设计不合理、投资运行费用高等问题。
（发明人：耿翠玉）