專利名稱:一種內(nèi)嵌式兩級(jí)臭氧催化裝置的制造方法
【專利摘要】一種內(nèi)嵌式兩級(jí)臭氧催化裝置，采用內(nèi)外筒組合反應(yīng)模式，內(nèi)筒功能為一級(jí)臭氧催化氧化反應(yīng)區(qū)，外筒為二級(jí)臭氧催化反應(yīng)區(qū)，同時(shí)外筒還兼具剩余臭氧再利用和污水達(dá)標(biāo)把關(guān)的功能。其運(yùn)行狀態(tài)為：污水首先進(jìn)入內(nèi)筒，由上至下在一級(jí)催化反應(yīng)區(qū)與由下至上的臭氧充分接觸，氧化分解污染物，污水到達(dá)裝置底部后折返至裝置外筒中，即二級(jí)催化反應(yīng)區(qū)，在二級(jí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)與臭氧和大比表面積的催化劑進(jìn)一步反應(yīng)，同時(shí)利用一級(jí)中剩余的溶解態(tài)臭氧和未反應(yīng)的羥基自由基，以保證出水水質(zhì)穩(wěn)定。
【專利說明】
一種內(nèi)嵌式兩級(jí)臭氧催化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種污水處理方法，主要涉及污水深度處理和膜前預(yù)處理的處理方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在污水深度處理工藝中臭氧催化氧化使用越來越廣泛，其原理為在氧化體系內(nèi)加入某些金屬離子或其氧化物，能夠?qū)Τ粞跹趸a(chǎn)生明顯的催化效果，可以催化臭氧在水中的自分解，增加水中產(chǎn)生的.0H濃度，從而提高臭氧氧化效果。目前，催化臭氧工藝分為兩種類型:均相臭氧氧化和非均相臭氧氧化。目前主要應(yīng)用為非均相臭氧氧化是指在水中加入一些非溶解性的催化劑載體顆粒以達(dá)到催化臭氧氧化的效果。
[0003]對(duì)于難降解廢水深度處理來說，污水經(jīng)過除油、生化等工藝處理后，仍然含有大量的單環(huán)、多環(huán)及雜環(huán)等污染物，只靠簡(jiǎn)單的物理方法和生物法很難達(dá)到處理要求，因此需要增設(shè)高級(jí)氧化單元。
[0004]現(xiàn)有的處理方法處理污水采用的處理方式，其特征是臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧經(jīng)曝氣盤釋放出臭氧與進(jìn)水接觸反應(yīng)，與塔中的填料接觸在其作用下反應(yīng)，從而氧化水中的有機(jī)污染物。
[0005]實(shí)踐證明，現(xiàn)行的處理工藝存在以下缺點(diǎn):
[0006]單獨(dú)采用一級(jí)臭氧催化氧化很難保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)，尤其是當(dāng)來水水質(zhì)波動(dòng)較大或收到事故沖擊時(shí)很難保證最終出水穩(wěn)定。
[0007]現(xiàn)有的裝置流態(tài)不穩(wěn)定，易產(chǎn)生溝流、短流，從而使得污水與臭氧、填料接觸不充分，反應(yīng)不徹底，出水不穩(wěn)定。
[0008]針對(duì)不同水質(zhì)的廢水通常一種催化劑不能穩(wěn)定的達(dá)到處理的要求，因此，常采用兩種催化劑，現(xiàn)行兩級(jí)臭氧催化氧化裝置通常采用雙罐組合模式或催化劑混填型式，首先采用雙罐模式建造成本高，占地面積大;采用混填型式會(huì)由于催化劑載體不同或催化劑不同互相磨損影響其使用壽命，受到施工周期等因素影響。
[0009]該設(shè)計(jì)臭氧曝氣采用穿孔管布?xì)猓撛O(shè)計(jì)較常規(guī)的鈦盤曝氣具有不易污堵，造價(jià)低，維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)高含鹽廢水時(shí)該設(shè)計(jì)更具有優(yōu)勢(shì)，可以高效防止鹽結(jié)垢。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種新型的污水臭氧催化氧化處理裝置，不僅能夠提高污水處理的穩(wěn)定性，而且可以裝置化，因此，可以減少工程建設(shè)周期、維護(hù)管理容易，延長(zhǎng)催化劑使用壽命。
[0011]為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本實(shí)用新型提供的污水處理裝置，采用內(nèi)外套筒的結(jié)構(gòu)型式，連續(xù)供臭氧，污水內(nèi)部自折返流態(tài)的處理方式。
[0012]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0013]—種內(nèi)嵌式兩級(jí)臭氧催化裝置為反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)，采用內(nèi)外筒組合結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒為一級(jí)臭氧催化氧化反應(yīng)區(qū)，外筒為二級(jí)臭氧催化反應(yīng)區(qū)，塔的高度5.2-9.6米，塔底部設(shè)置0.55-
0.75米的空間供進(jìn)氣裝置布置，其內(nèi)設(shè)有臭氧進(jìn)氣口和空氣反洗進(jìn)氣口，裝置內(nèi)兩者共用一根穿孔曝氣管，裝置頂部設(shè)有尾氣排放口、人孔/裝料口、呼吸閥接口、排氣口，均由閥門控制，反應(yīng)塔的上部具有內(nèi)筒進(jìn)水口，進(jìn)水口通過管道和內(nèi)筒連接，管道在內(nèi)筒的上部具有喇叭口進(jìn)行布水，在外筒上也具有外筒進(jìn)水口，在內(nèi)筒的底部具有內(nèi)筒卸料口，并且內(nèi)筒卸料口穿過外筒，在外筒的底部具有外筒卸料口。
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)選，反應(yīng)塔采用不銹鋼、玻璃鋼或內(nèi)襯防腐材質(zhì)的碳鋼材質(zhì)。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選，外筒的外側(cè)具有爬梯和護(hù)欄。
[0016]上部為裝有催化劑填料的反應(yīng)區(qū)，其內(nèi)桶為大顆粒催化劑反應(yīng)區(qū)其填充率為65%-81%，外筒為大比表面積的催化劑填料反應(yīng)區(qū)其填充率為40%-65%，內(nèi)外筒截面積比在0.35-2.3之間。出水經(jīng)堰槽流出，整個(gè)反應(yīng)裝置處于密封狀態(tài)。整體裝置可連續(xù)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)無人看管模式。
[0017]首先來水經(jīng)栗提升或者重力流入進(jìn)水口，進(jìn)入裝置內(nèi)筒，通過喇叭口布水，與此同時(shí)，臭氧由進(jìn)氣口進(jìn)入通過穿孔管的布?xì)夂缶鶆蚍植荚谡麄€(gè)裝置底部，來水通過內(nèi)筒時(shí)在一級(jí)催化劑表面與臭氧接觸，通過臭氧催化產(chǎn)生的羥基自由基將污水中的污染物降解，污水在重力作用下，由下至上折流至外筒，外筒內(nèi)裝填有2?3mm的催化劑，污水中經(jīng)過一級(jí)催化降級(jí)后剩余的污染物主要為難降解污染物，通過外筒時(shí)首先由2?3_的吸附至其表面后再在催化劑和臭氧的存在下進(jìn)一步降解，同時(shí)，還再次利用了一級(jí)臭氧催化剩余的溶解的臭氧。處理后的污水通過外筒的溢流口流出裝置外。
[0018]一級(jí)催化劑優(yōu)選為Μη0/Α1203等，催化劑為3?5mm直徑球體；
[0019]二級(jí)催化劑優(yōu)選為C11O/AI2O3等，催化劑為2?3mm球體催化劑。
[0020]當(dāng)出現(xiàn)事故時(shí)，污水由泄空口放出，進(jìn)行塔體的檢修。
[0021 ]填料由塔頂?shù)倪M(jìn)料口裝填，當(dāng)出現(xiàn)催化劑失效后由卸料口卸除。
[0022 ]整體裝置采用不銹鋼、玻璃鋼或內(nèi)襯防腐材質(zhì)的碳鋼材質(zhì)。
[0023]當(dāng)發(fā)現(xiàn)催化劑填料污堵時(shí)，開啟反洗空氣進(jìn)行擦洗。
[0024]通過本發(fā)明方法的實(shí)施，可以減少外部循環(huán)設(shè)備的建設(shè)及其電耗費(fèi)用，系統(tǒng)投資節(jié)約12-20%左右，它與常規(guī)臭氧催化氧化裝置相比具有如下的優(yōu)勢(shì):
[0025]在內(nèi)筒與外筒之間形成自動(dòng)折返流動(dòng)，這使污水連續(xù)經(jīng)過兩級(jí)填料層持續(xù)與臭氧接觸反應(yīng)，充分發(fā)揮兩級(jí)催化劑性能，增強(qiáng)處理效果，防止常規(guī)裝置因填料接觸不充分導(dǎo)致的處理效果下降，較常規(guī)反應(yīng)裝置而言，在保證處理效果的前提下，由于內(nèi)外筒的設(shè)計(jì)可以在保證內(nèi)外筒中污水與催化劑填充比例時(shí)可以減少整體裝置催化劑的填料量，因此可以節(jié)省約10%_20%的投資費(fèi)用。
[0026]由于二級(jí)小直徑大表面積催化劑既有催化活性又有較強(qiáng)吸附功能，當(dāng)吸附污染物后在臭氧及一級(jí)催化劑殘余的羥基自由基將其氧化分解，以此達(dá)到平衡，不至于較短時(shí)間內(nèi)更換催化劑，同時(shí)即便更換的話，由于在外筒更換也較為方便。
[0027]如果污水處理量較大時(shí)，可以將該裝置的外筒撤掉，設(shè)計(jì)成多個(gè)內(nèi)筒放于同一池體之中，池體中填充2?3_的催化劑，因此，該設(shè)計(jì)同時(shí)滿足規(guī)模較大的園區(qū)處理及改造項(xiàng)目中原池體的利舊。該設(shè)計(jì)較為靈活適用于大小規(guī)模的污水處理。
【附圖說明】

[0028]下面根據(jù)附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0029]圖1是本實(shí)用新型內(nèi)嵌式兩級(jí)臭氧催化裝置為反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為更為詳細(xì)的闡述本實(shí)用新型，該本實(shí)用新型實(shí)施例如下:
[0031]實(shí)施例1
[0032]如圖1所示，一種內(nèi)嵌式兩級(jí)臭氧催化裝置為反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)，采用內(nèi)外筒組合結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒為一級(jí)臭氧催化氧化反應(yīng)區(qū)，外筒為二級(jí)臭氧催化反應(yīng)區(qū)，塔的高度5.2-9.6米，塔底部設(shè)置0.55-0.75米的空間供進(jìn)氣裝置布置，其內(nèi)設(shè)有臭氧進(jìn)氣口 I和空氣反洗進(jìn)氣口，裝置內(nèi)兩者共用一根穿孔曝氣管，裝置頂部設(shè)有排氣口 2、臭氧尾氣出口3、人孔/裝料口4、呼吸閥接口 5，均由閥門控制，反應(yīng)塔的上部具有內(nèi)筒進(jìn)水口 6，進(jìn)水口通過管道和內(nèi)筒連接，管道在內(nèi)筒的上部具有喇叭口 7進(jìn)行布水，在外筒上也具有外筒進(jìn)水口 8，在內(nèi)筒的底部具有內(nèi)筒卸料口 9，并且內(nèi)筒卸料口穿過外筒，在外筒的底部具有外筒卸料口 10。
[0033 ]整體裝置采用不銹鋼、玻璃鋼或內(nèi)襯防腐材質(zhì)的碳鋼材質(zhì)。
[0034]外筒的外側(cè)具有爬梯11和護(hù)欄12。
[0035]塔底部還具有泄空口 13。
[0036]本發(fā)明的方法用于處理某煉化企業(yè)的苯胺裝置廢水，并與常規(guī)臭氧催化氧化裝置進(jìn)行對(duì)比。苯胺廢水COD在140?220mg/L，經(jīng)臭氧催化氧化后要求COD降至50mg/L以下，對(duì)比參數(shù)為臭氧投加量100mg/L和30min及50min反應(yīng)時(shí)間下取樣檢測(cè)，兩種反應(yīng)裝置的出水效果來看來水COD為140?177mg/L時(shí)，平均值為160mg/L。反應(yīng)30min時(shí)的效果本發(fā)明新型裝置的出水COD平均在67mg/L，常規(guī)裝置的出水COD平均在86mg/L;反應(yīng)50min時(shí)的效果本發(fā)明裝置的出水COD平均在34mg/L，常規(guī)裝置的出水COD平均在52mg/L;
[0037]本設(shè)計(jì)用于處理某化工園區(qū)污水以至達(dá)標(biāo)排放，該園區(qū)主要以石油化工、精細(xì)化工、生物制藥為主要支柱產(chǎn)業(yè)。園區(qū)污水經(jīng)常規(guī)生化處理后的出水⑶D為140?260mg/L左右，pH 7.2?8.3,TDS 6300?8700，該園區(qū)⑶D排放標(biāo)準(zhǔn)為50mg/L。經(jīng)所述兩級(jí)臭氧催化氧化廢水處理后，當(dāng)生化出水⑶D為180mg/L，TDS為8850mg/L，pH為7.3時(shí)，反應(yīng)211后的臭氧催化氧化出水COD在44mg/L左右。同時(shí)監(jiān)測(cè)到使用半年后的催化劑填料的抗壓性能和活性組分未發(fā)生明顯變化，催化效果穩(wěn)定，且曝氣系統(tǒng)沒有明顯的結(jié)垢污堵。
[0038]本實(shí)用新型不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本實(shí)用新型的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上做任何變化，凡是具有與本申請(qǐng)相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)嵌式兩級(jí)臭氧催化裝置為反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)，采用內(nèi)外筒組合結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒為一級(jí)臭氧催化氧化反應(yīng)區(qū)，外筒為二級(jí)臭氧催化反應(yīng)區(qū)，塔的高度5.2-9.6米，塔底部設(shè)置0.55-0.75米的空間供進(jìn)氣裝置布置，其內(nèi)設(shè)有臭氧進(jìn)氣口和空氣反洗進(jìn)氣口，裝置內(nèi)兩者共用一根穿孔曝氣管，裝置頂部設(shè)有排氣口、臭氧尾氣出口、人孔/裝料口、呼吸閥接口、排氣口，均由閥門控制，反應(yīng)塔的上部具有內(nèi)筒進(jìn)水口，進(jìn)水口通過管道和內(nèi)筒連接，管道在內(nèi)筒的上部具有喇叭口進(jìn)行布水，在外筒上也具有外筒進(jìn)水口，在內(nèi)筒的底部具有內(nèi)筒卸料口，并且內(nèi)筒卸料口穿過外筒，在外筒的底部具有外筒卸料口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式兩級(jí)臭氧催化裝置為反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:整體裝置采用不銹鋼、玻璃鋼或內(nèi)襯防腐材質(zhì)的碳鋼材質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)嵌式兩級(jí)臭氧催化裝置為反應(yīng)塔結(jié)構(gòu)，其特征在于:外筒的外側(cè)具有爬梯和護(hù)欄。
【文檔編號(hào)】C02F1/78GK205710047SQ201620341049
【公開日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日
【發(fā)明人】薛通, 王正勇, 黃曉亮
【申請(qǐng)人】清水源（上海）環(huán)?？萍加邢薰?br>