一种催化臭氧氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种臭氧催化氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置，包括依次连接的臭氧发生器、臭氧反应器、尾气处理装置和紫外芬顿氧化反应装置，所述臭氧发生器用于产生臭氧；臭氧反应器包括臭氧吸收段和催化段；臭氧反应器中的水、气均采用下进上出的形式；在所述臭氧反应器中处理后的出水由上部出水口排入所述紫外芬顿氧化反应装置中，由所述紫外芬顿氧化反应装置继续对待处理的废水进行氧化降解处理；在所述紫外芬顿氧化反应装置的内部安装有紫外灯与搅拌器。通过上述反应装置对蒸氨脱酚出水进行处理，可有效提高废水可生化性，并降低运行成本。

【技术实现步骤摘要】
一种催化臭氧氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置
本专利技术涉及煤气化废水处理
，尤其涉及一种催化臭氧氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置。
技术介绍
目前，煤化工废水中污染成分复杂，浓度高，主要的物质以酚类化合物为主，同时含有大量的长链烷烃类、芳香烃类、杂环类化合物、氨氮等有毒有害物质，可生化性差，对微生物的生长具有很强的抑制作用，是一种难降解工业有机废水的典型代表。现有技术中的煤气化废水的处理工艺是厌氧预处理→生物处理→深度处理。而蒸氨脱酚出水的可生化性差(BOD/COD≈0.1)，即便通过厌氧处理，废水的可生化性也并没有明显的提高，抑制生化处理效果，造成生化处理出水不达标且水质波动较大，为后续深度处理造成困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种催化臭氧氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置，通过该反应装置对蒸氨脱酚处理后煤化工废水进行预氧化处理，可有效提高废水可生化性，为后续生物处理提供良好基质。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种催化臭氧氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置，所述装置包括依次连接的臭氧发生器、催化臭氧氧化反应器、尾气处理装置和紫外芬顿氧化反应装置，其中：所述臭氧发生器用于产生臭氧，并将所产生的臭氧输送到集水槽中，并在泵机的作用下将臭氧通过三通接头输送到所述臭氧反应器中；所述催化臭氧氧化反应器包括臭氧吸收段和催化段，所述臭氧吸收段用于待处理废水对臭氧进行吸收；所述催化段用于臭氧饱和废水与催化剂进行反应生成高氧化性活性基团，破坏废水中难降解有机物双键结构，以去除待处理废水中的难降解有机物；所述催化臭氧氧化反应器中的水、气均采用下进上出的形式，多余的臭氧由所述催化臭氧氧化反应器的顶部排出，进入所述尾气处理装置中，以去除多余臭氧；在所述催化臭氧氧化反应器中处理后的出水由上部出水口排入所述紫外芬顿氧化反应装置中，由所述紫外芬顿氧化反应装置继续对待处理的废水进行氧化降解处理，进一步提高废水的可生化性；在所述紫外芬顿氧化反应装置的内部安装有紫外灯与搅拌器。所述催化臭氧氧化反应器为塔状结构，带有微孔布气钛板。在所述紫外芬顿氧化反应装置内安装的紫外灯，波长为185-254nm。在所述催化段中使用的催化剂为火山岩核壳结构催化剂，以火山岩为载体，在火山岩周围包被一定量的金属氧化物。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，通过上述反应装置对蒸氨脱酚处理后煤化工废水进行预处理，可有效提高废水可生化性，为后续生物处理提供良好基质。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供催化臭氧氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置结构示意图；图2为本专利技术所举实例中臭氧投加量对COD浓度变化影响的示意图；图3为本专利技术所举实例中臭氧投加量对可生化性变化影响的示意图；图4为本专利技术所举实例中催化剂投加量对处理效果的影响示意图；图5为本专利技术所举实例中H2O2投加量对处理效果的影响示意图；图6为本专利技术所举实例中有无紫外灯光照对处理效果的影响示意图。图7为本专利技术所举实例中催化臭氧氧化和紫外芬顿氧化时间比例示意图。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本专利技术实施例提供催化臭氧氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置结构示意图，所述装置主要包括有依次连接的臭氧发生器2、催化臭氧氧化反应器5、尾气处理装置10和紫外芬顿氧化反应装置14，其中：所述臭氧发生器2用于产生臭氧，并将所产生的臭氧输送到集水槽3中，并在泵机4的作用下将臭氧通过三通接头8输送到催化臭氧氧化反应器5中；所述催化臭氧氧化反应器5包括臭氧吸收段和催化段，所述臭氧吸收段用于待处理废水对臭氧进行吸收；所述催化段用于臭氧饱和废水与催化剂进行反应生成高氧化性活性基团，破坏废水中难降解有机物双键结构，以去除待处理废水中的难降解有机物；所述催化臭氧氧化反应器5中的水、气均采用下进上出的形式，图1中催化臭氧氧化反应器5的下部设置有进气口9，多余的臭氧由所述臭氧反应器5的顶部排出，进入所述尾气处理装置10中，以去除多余臭氧，图1中尾气处理装置10的下部设置有排水口11；在所述催化臭氧氧化反应器5中处理后的出水由上部出水口排入所述紫外芬顿氧化反应装置14中，由所述紫外芬顿氧化反应装置14继续对待处理的废水进行氧化降解处理，进一步提供废水的可生化性；在所述紫外芬顿氧化反应装置14的内部安装有紫外灯与搅拌器15，图1中的实线为外露管路、虚线为内部管路，图1中紫外芬顿氧化反应装置14的内部设置有集水槽12，上部设置有H2O2投加口13。如图1所示，所述催化臭氧氧化反应器5为塔状结构，带有微孔布气钛板7。进一步的，所述催化臭氧氧化反应器中臭氧吸收段的高度为0.5m；在催化段中，催化剂填充层6的高度为1.8m。另外，在所述紫外芬顿氧化反应装置14内安装的紫外灯可以为40W、波长为185-254nm。在所述催化段中使用的催化剂可以为火山岩核壳结构催化剂，以火山岩为载体，在火山岩周围包被一定量的金属氧化物。具体实现中，上述臭氧发生器2和催化臭氧氧化反应器5均可以在控制中心1的控制下进行自动操作。下面以具体的实例对上述装置的工作及处理效果进行说明：实施例1、该实例中保持催化剂投加量为5g/L，蒸氨脱酚废水进水COD在3000mg/L左右，芬顿段H2O2投加量为10mL/L，有紫外光照射(40W，主波长185-254nm)下，考察臭氧投加量分别为60g/h、90g/h、120g/h、150g/h、180g/h时对COD及BOD5去除效果的影响。如图2所示为本专利技术所举实例中臭氧投加量对COD浓度变化影响的示意图，如图3所示为臭氧投加量对可生化性变化影响的示意图，在上述工艺条件下，初步确定催化臭氧氧化-紫外芬顿耦合装置，臭氧投加量为120g/h时，水力停留时间为80min时废水可生化性达到0.4以上，即BOD5/COD≥0.4。实施例2、该实例中保持臭氧投加量为120g/h，蒸氨脱酚废水COD在3000mg/L左右，芬顿段H2O2投加量为10mL/L，有紫外光照射(40W，主波长185-254nm)下，当水力停留时间选定在80min时，考察催化臭氧氧化催化剂投加量分别为0.5g/L、1g/L、2g/L、5g/L、10g/L时对COD及BOD5去除效果的影响。如图4所示为本专利技术所举实例中催化剂投加量对处理效果的影响示意图，由图4可知：开始时随着催化剂投加量的增加出水COD值明显下降，当催化剂投加量达到5g/L后，随催化剂投加量的增加，出水COD值下降不明显，此时废水可生化性达到0.4以上，确定催化剂用量为5g/L。实施例3、该实例中保持臭氧投加量为120g/h，催化剂投加量为5g/L，蒸氨脱酚废水COD在3000mg/L左右，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化臭氧氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的臭氧发生器、催化臭氧氧化反应器、尾气处理装置和紫外芬顿氧化反应装置，其中：所述臭氧发生器用于产生臭氧，并将所产生的臭氧输送到集水槽中，并在泵机的作用下将臭氧通过三通接头输送到所述催化臭氧氧化反应器中；所述催化臭氧氧化反应器包括臭氧吸收段和催化段，所述臭氧吸收段用于待处理废水对臭氧进行吸收；所述催化段用于臭氧饱和废水与催化剂进行反应生成高氧化性活性基团，破坏废水中难降解有机物双键结构，以去除待处理废水中的难降解有机物；所述催化臭氧氧化反应器中的水、气均采用下进上出的形式，多余的臭氧由所述催化臭氧氧化反应器的顶部排出，进入所述尾气处理装置中，以去除多余臭氧；在所述催化臭氧氧化反应器中处理后的出水由上部出水口排入所述紫外芬顿氧化反应装置中，由所述紫外芬顿氧化反应装置继续对待处理的废水进行氧化降解处理，进一步提高废水的可生化性；在所述紫外芬顿氧化反应装置的内部安装有紫外灯与搅拌器。

【技术特征摘要】
1.一种催化臭氧氧化与紫外芬顿氧化耦合的反应装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的臭氧发生器、催化臭氧氧化反应器、尾气处理装置和紫外芬顿氧化反应装置，其中：所述臭氧发生器用于产生臭氧，并将所产生的臭氧输送到集水槽中，并在泵机的作用下将臭氧通过三通接头输送到所述催化臭氧氧化反应器中；所述催化臭氧氧化反应器包括臭氧吸收段和催化段，所述臭氧吸收段用于待处理废水对臭氧进行吸收；所述催化段用于臭氧饱和废水与催化剂进行反应生成高氧化性活性基团，破坏废水中难降解有机物双键结构，以去除待处理废水中的难降解有机物；所述催化臭氧氧化反应器中的水、气均采用下进上出的形式，多余的臭氧由所述催化臭氧氧化反应器的顶部排出，进入所述尾气处理装置中，以去除多余臭氧；在所述催化臭氧氧化反应器中处理后的出水由上部出水口排入所述紫外芬顿氧化反应装置中，由所述紫外芬顿氧化反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春荣，张琪，陈晓雅，姜龙欣，刘丹，王建兵，何绪文，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11