專利名稱：催化氧化流態(tài)床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護和廢水處理裝置技術領域，涉及一種常溫常壓催化氧化流態(tài) 床，用于處理難以生化降解的有機廢水。
背景技術：
目前，對于高濃度難降解的有機廢水處理一直是環(huán)境工程水處理技術的難題，現(xiàn) 有技術大多采用催化氧化處理技術，根據氧化劑的不同，常采用的催化氧化法可分為濕式 氧化法、Fenton試劑氧化法、臭氧氧化法、二氧化氯氧化法和光催化氧化法，現(xiàn)有催化氧化 反應處理設備大多為催化劑固定填料層，存在使用繁瑣、占地面積較大、能耗高、催化氧化 效率低等缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是提供一種穩(wěn)定、高效的常溫常壓催化氧化流態(tài)床，用于處理難以生 化降解的有機廢水，其催化氧化效率更高，能夠形成強制流態(tài)化催化氧化反應床，大大增加 了催化氧化反應的接觸比表面積，從而有效地加大有機污水催化氧化反應機率，使反應效 率較常規(guī)催化氧化裝置能提高20% 30 %，節(jié)省占地面積20% 30%，減少催化氧化投資成 本，費用降低20% 30%，從而進一步提高催化氧化設備的容積利用率和催化氧化效果，能 有效地處理難以生化降解的廢水，達到《污水排入城市下水道水質標準》(CJ 3082-1999)。催化氧化流態(tài)床，結構形式為圓柱錐形底結構，催化氧化流態(tài)床主體由罐體、錐形 罐底、罐頂所構成；所述催化氧化流態(tài)床包括放有催化劑載體的催化氧化反應區(qū)、循環(huán)回流 區(qū)和溢流區(qū)三個部分，其特征在于位于流化床內底部催化氧化反應區(qū)里設有進料噴嘴、水 力射流器、第一導流筒和第二導流筒，進料噴嘴、水力射流器和第一導流筒從下至上依次連 接，第二導流筒罩在第一導流筒上方。所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于污水通過進料噴嘴高速射入水力射流器，在 水力射流器入口形成負壓，將周圍的催化劑載體同時吸入水力射流器內，然后依次在第一 導流筒和第二導流筒內進行一、二級流態(tài)化催化氧化反應，形成催化氧化一級流態(tài)反應區(qū) 和催化氧化二級流態(tài)反應區(qū)，催化劑載體由于比重比水的比重大，在催化劑載體沉淀回流 區(qū)自上而下進行重力沉降，經過催化氧化后的污水自催化氧化載體分離區(qū)上流至循環(huán)回流 區(qū)，同時一部分催化氧化后的污水回流至水力射流器入口，與沉降后的催化劑載體再次被 吸入水力射流器內，催化氧化一級流態(tài)反應區(qū)、催化氧化二級流態(tài)反應區(qū)、催化氧化載體分 離區(qū)以及催化劑載體沉淀回流區(qū)形成催化氧化反應區(qū)。所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于所述的循環(huán)回流區(qū)位于催化氧化反應區(qū)上 方，設有載體過濾系統(tǒng)、回流出水管和回流收水系統(tǒng)；載體過濾系統(tǒng)用于污水過濾并將載體 滯留在所述催化氧化反應區(qū)，回流出水管與回流收水系統(tǒng)連接，回流出水管與污水回流外 管連接，污水回流外管上設有污水進水管，并通過強制循環(huán)泵與進料噴嘴連接，進行催化氧 化的強制循環(huán)回流。
所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于強制循環(huán)回流比(即污水催化氧化進水量 強制循環(huán)回流水量)為300% 500% :1之間，其回流比參數(shù)根據污水處理難易程度工藝要 求確定。所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于所述回流收水系統(tǒng)由分布收水主管及分布 收水支管組成，布水支管均勻分布45°角度、直徑為30毫米的圓孔，交替分布。所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于載體過濾系統(tǒng)設有濾頭和濾板，濾頭均勻的 分布在濾板上。所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于濾頭在濾板上的排列分布方式為正三角形 排列，濾頭采用短柄濾頭，每只濾頭的過流能力為lm7h 只，相鄰濾頭中心間距為200mm。所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于所述溢流區(qū)位于循環(huán)回流區(qū)上方，設有溢流 堰和溢流出水管，經過流態(tài)化催化氧化后的污水上流至溢流堰，通過溢流出水管出水至下 一工序進行進一步中和反應絮凝沉淀處理。所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于錐形罐底底部設有催化劑漿液進料管和排 污管，進行催化劑漿液定期更換進料以及設備的定期排污。所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于罐頂上設置放空口。本發(fā)明的優(yōu)點與常規(guī)催化氧化裝置相比，在底部催化氧化反應區(qū)內，進料噴嘴、 水力射流器和第一導流筒從下至上依次連接，第二導流筒罩在第一導流筒上方，其催化氧 化一級流態(tài)反應區(qū)，催化氧化二級流態(tài)反應區(qū)，催化氧化載體沉淀回流區(qū)形成催化氧化載 體閉路循環(huán)系統(tǒng)，在導流筒內，催化劑載體呈流態(tài)化流動狀態(tài)，同時污水與氧化劑充分混 合，并在流態(tài)化的催化劑表面充分進行一、二級流態(tài)化催化氧化反應，能夠形成強制流態(tài)化 催化氧化反應床，大大增加了催化氧化反應的接觸比表面積，從而有效地加大有機污水催 化氧化反應機率；另外通過催化氧化載體分離區(qū)以及載體過濾系統(tǒng)結構形式，以減少催化 氧化載體的水力流失，從而進一步充分利用了催化氧化載體；使反應效率較常規(guī)催化氧化 裝置能提高20% 30 %，節(jié)省占地面積20% 30%，減少催化氧化投資成本，費用降低20% 30%,能進一步提高催化氧化設備的容積利用率和催化氧化效果，能有效地處理難以生化降 解的廢水，達到《污水排入城市下水道水質標準》(CJ 3082-1999)。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖中漿液進料管1，催化劑載體沉淀回流區(qū)2，催化氧化反應區(qū)3，催化氧化一級流態(tài) 反應區(qū)4，催化氧化二級流態(tài)反應區(qū)5，催化氧化載體分離區(qū)6，第二導流筒7，主體8，催化劑 載體過濾系統(tǒng)9，循環(huán)回流區(qū)10，回流收水系統(tǒng)11，溢流區(qū)12，排空口 13，溢流堰14，溢流出 水管15，回流出水管16，污水回流外管17，污水進水管18，強制循環(huán)泵19，排污管20，進料 噴嘴21、水力射流器22、第一導流筒23。
具體實施例方式下面結合附圖和本發(fā)明的一個實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述，如圖1所示的 實施例中，圖中說明漿液進料管1，催化劑載體沉淀回流區(qū)2，催化氧化反應區(qū)3，催化氧化 一級流態(tài)反應區(qū)4，催化氧化二級流態(tài)反應區(qū)5，催化氧化載體分離區(qū)6，第二導流筒7，主體8，催化劑填料過濾系統(tǒng)9，循環(huán)回流區(qū)10，回流收水系統(tǒng)11，溢流區(qū)12，，溢流堰14，溢流出 水管15，回流出水管16，污水回流外管17，污水進水管18，強制循環(huán)泵19，排污管20，進料 噴嘴21、水力射流器22、第一導流筒23。催化氧化流態(tài)床，結構形式為圓柱錐形底結構，屬于常溫常壓容器裝置，催化氧化 流態(tài)床裝置包括催化氧化反應區(qū)2、循環(huán)回流區(qū)10、溢流區(qū)12三個部分。流化床內底部催化氧化反應區(qū)3設有進料噴嘴21、水力射流器22、導流筒23、及 第二導流筒7，催化氧化反應區(qū)3功能上設置催化氧化一級流態(tài)反應區(qū)4、催化氧化二級流 態(tài)反應區(qū)5、催化氧化載體分離區(qū)6以及催化劑載體沉淀回流區(qū)2，其特征在于，污水通過進 料噴嘴21高速射入水力射流器22，在水力射流器22入口形成負壓，將周圍的催化劑填料 同時吸入水力射流器22內，然后依次在第一導流筒23和第二導流筒7內進行一、二級流 態(tài)化催化氧化反應，催化劑填料由于比重比水的比重較大，在催化劑載體沉淀回流區(qū)2自 上而下進行重力沉降，經過催化氧化后的污水自催化氧化載體分離區(qū)6上流至循環(huán)回流區(qū) 10，同時一部分催化氧化后的污水回流至水力射流器22入口，與沉降后的催化劑填料一起 被吸入水力射流器22內，形成污水流態(tài)化催化氧化反應循環(huán)系統(tǒng)(即催化氧化反應區(qū)3)。氧化反應區(qū)3上方為循環(huán)回流區(qū)10，循環(huán)回流區(qū)10設有填料過濾系統(tǒng)9，回流出 水管16、回流收水系統(tǒng)11，催化劑填料過濾系統(tǒng)4設有濾頭、濾板；裝置的回流出水管16、 污水進水管18以及進料噴嘴21的外部連接強制循環(huán)泵19，經過催化氧化后的污水上流自 催化氧化載體分離區(qū)6至循環(huán)回流區(qū)10，上流的污水先經過所述的填料過濾系統(tǒng)9，進行污 水過濾，將填料滯留在所述催化氧化反應區(qū)3，上流后的污水通過回流收水系統(tǒng)11、回流出 水管16以及設有污水進水管18的污水回流外管17連接強制循環(huán)泵19，進行污水催化氧 化的強制外循環(huán)回流，增加了單位容積內污水的催化氧化接觸反應時間，從而較常規(guī)催化 氧化裝置相比，減少了設備的催化氧化反應體積，提高催化氧化設備的容積利用率200% 400%，強制循環(huán)回流比為300% 500%，根據污水處理難以程度工藝要求確定。收水系統(tǒng)11由分布收水主管及分布收水支管組成，布水支管均勻分布45°角度、 直徑為30毫米的圓孔，交替分布。填料過濾系統(tǒng)9包含濾頭構件，均勻分布在濾板上，上流的污水先經過所述的填 料過濾系統(tǒng)9，進行污水過濾，將填料滯留在所述催化氧化反應循環(huán)區(qū)3。經過流態(tài)化催化氧化后的污水上流至溢流堰14，通過溢流出水管15出水至下一 工序進行進一步中和反應絮凝沉淀處理，出水達到《污水排入城市下水道水質標準》(CJ 3082-1999)。催化氧化流態(tài)床裝置的底部設有催化劑漿液進料管1和排污管20，進行催化劑漿 液定期更換進料以及設備的定期排污。
實施例廢水來源某有機膦生產農藥廠CAST生化池出水水量大，處理量達3000 m3/d,出水水 質一直不穩(wěn)定，TP常出現(xiàn)嚴重超標現(xiàn)象，TP在40 50mg/L，遠大于《污水排入城市下水道水質 標準》(CJ 3082-1999)中的TP彡8 mg/L要求。實施該催化氧化流態(tài)床裝置，直徑3000mm，高度 6000mm，經過該催化氧化流態(tài)床裝置處理后，出水TP均在5 mg/L以下，達到了《污水排入城市 下水道水質標準》(CJ 3082-1999)中的TP < 8 mg/L要求，TP去除率在87 90%以上。
權利要求
催化氧化流態(tài)床，結構形式為圓柱錐形底結構，催化氧化流態(tài)床主體(8)由罐體、錐形罐底、罐頂所構成；所述催化氧化流態(tài)床包括放有催化劑載體的催化氧化反應區(qū)(3)、循環(huán)回流區(qū)(10)和溢流區(qū)(12)三個部分，其特征在于位于流化床內底部催化氧化反應區(qū)(3)里設有進料噴嘴(21)、水力射流器(22)、第一導流筒(23)和第二導流筒(7)，進料噴嘴(21)、水力射流器(22)和第一導流筒(23)從下至上依次連接，第二導流筒(7)罩在第一導流筒(23)上方。
2.如權利要求1所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于污水通過進料噴嘴(21)高速射 入水力射流器(22)，在水力射流器(22)入口形成負壓，將周圍的催化劑載體同時吸入水力 射流器(22)內，然后依次在第一導流筒(23)和第二導流筒(7)內進行一、二級流態(tài)化催化 氧化反應，形成催化氧化一級流態(tài)反應區(qū)(4)和催化氧化二級流態(tài)反應區(qū)(5)，催化劑載體 由于比重比水的比重大，在催化劑載體沉淀回流區(qū)(2)自上而下進行重力沉降，經過催化氧 化后的污水自催化氧化載體分離區(qū)(6)上流至循環(huán)回流區(qū)(10)，同時一部分催化氧化后的 污水回流至水力射流器(22)入口，與沉降后的催化劑載體再次被吸入水力射流器(22)內， 催化氧化一級流態(tài)反應區(qū)(4)、催化氧化二級流態(tài)反應區(qū)(5)、催化氧化載體分離區(qū)(6)以 及催化劑載體沉淀回流區(qū)(2 )形成催化氧化反應區(qū)(3 )。
3.如權利要求1所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于所述的循環(huán)回流區(qū)(10)位于催 化氧化反應區(qū)(3)上方，設有載體過濾系統(tǒng)(9)、回流出水管(16)和回流收水系統(tǒng)(11)；載 體過濾系統(tǒng)(9)用于污水過濾并將載體滯留在所述催化氧化反應區(qū)(3)，回流出水管(16) 與回流收水系統(tǒng)(11)連接，回流出水管(16)與污水回流外管(17)連接，污水回流外管(17) 上設有污水進水管18，并通過強制循環(huán)泵(19)與進料噴嘴(21)連接，進行催化氧化的強制 循環(huán)回流。
4.如權利要求3所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于強制循環(huán)回流比(即污水催化氧 化進水量強制循環(huán)回流水量)為300% 500% 1之間，其回流比參數(shù)根據污水處理難易程 度工藝要求確定。
5.如權利要求3所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于所述回流收水系統(tǒng)(11)由分布 收水主管及分布收水支管組成，布水支管均勻分布45°角度、直徑為30毫米的圓孔，交替 分布。
6.如權利要求3所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于載體過濾系統(tǒng)(9)設有濾頭和濾 板，濾頭均勻的分布在濾板上。
7.如權利要求6所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于濾頭在濾板上的排列分布方式 為正三角形排列，濾頭采用短柄濾頭，每只濾頭的過流能力為lm3/h ·只，相鄰濾頭中心間 距為200mm。
8.如權利要求1所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于所述溢流區(qū)(12)位于循環(huán)回流 區(qū)(10)上方，設有溢流堰(14)和溢流出水管(15)，經過流態(tài)化催化氧化后的污水上流至溢 流堰(14)，通過溢流出水管(15)出水至下一工序進行進一步中和反應絮凝沉淀處理。
9.如權利要求1所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于錐形罐底底部設有催化劑漿液 進料管(1)和排污管(20)，進行催化劑漿液定期更換進料以及設備的定期排污。
10.如權利要求1所述的催化氧化流態(tài)床，其特征在于罐頂上設置放空口(13)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種常溫常壓催化氧化流態(tài)床，用于高濃度難降解的有機污水處理技術領域。與常規(guī)催化氧化裝置相比，在流態(tài)床底部催化氧化反應區(qū)內，形成一、二級流態(tài)化催化氧化反應，以及催化氧化載體沉淀回流閉路循環(huán)系統(tǒng)；能夠形成強制流態(tài)化催化氧化反應床，大大增加了催化氧化反應的接觸比表面積，從而有效地加大有機污水催化氧化反應機率，使反應效率較常規(guī)催化氧化裝置能提高20%～30%，節(jié)省占地面積20%～30%，減少催化氧化投資成本，費用降低20%～30%。進一步提高催化氧化設備的容積利用率和催化氧化效果，能有效地處理難以生化降解的廢水，達到《污水排入城市下水道水質標準》(CJ3082-1999)。
文檔編號C02F1/72GK101993144SQ20101059409
公開日2011年3月30日 申請日期2010年12月17日 優(yōu)先權日2010年12月17日
發(fā)明者徐亮 申請人:江蘇江大環(huán)境工程有限責任公司