本发明专利技术属于废水处理领域，具体涉及一种臭氧多级催化氧化装置。包括臭氧发生器、调节罐、催化氧化反应器和臭氧尾气破坏器，臭氧发生器的进口连接进气管线，臭氧发生器的出口连接臭氧气路，调节罐下部设置进水管，调节罐顶部与催化氧化反应器顶部通过L曲型管道连接，L曲型管道插入催化氧化反应器内部，催化氧化反应器内设有紫外催化装置，紫外催化装置包含多根紫外灯管，紫外灯管外部均罩有石英套管，石英套管上部通过螺母固定，石英套管在催化氧化反应器内部通过臭氧催化剂固定，催化氧化反应器内底部装有臭氧曝气器，臭氧曝气器通过臭氧支路与臭氧气路连通。本发明专利技术所述的装置使用环境无特殊要求，催化剂催化效率高，臭氧利用效果好。臭氧利用效果好。臭氧利用效果好。
【技术实现步骤摘要】
臭氧多级催化氧化装置
[0001]本专利技术属于废水处理领域，具体涉及一种臭氧多级催化氧化装置。
技术介绍
[0002]臭氧(O3)长期以来就被认为是一种有效的氧化剂和消毒剂，臭氧氧化技术具有氧化能力强、脱色效果好，无二次污染，占地面积小，工程化应用广的优点，在废水深度处理领域得到广泛应用。但是单纯使用臭氧氧化法处理废水，存在臭氧利用率低、氧化能力不足及臭氧含量低等缺点，为此开发提高臭氧氧化效率的臭氧催化氧化装置，提高臭氧降解效率具有重要意义。
[0003]中国专利CN 209652056U公告了一种催化氧化废水中COD的反应器，具体涉及一种臭氧耦合催化氧化COD反应装置。所述的臭氧耦合催化氧化COD反应装置，包括臭氧发生器、紫外臭氧联合反应装置和臭氧分解器，紫外臭氧联合反应装置内腔由隔板分为两个反应区，其中左侧为紫外光催化反应区，右侧为臭氧多相催化反应区，隔板上端与紫外臭氧联合反应装置顶板之间设置溢流口。该专利提供的反应器使得待处理废水先后通过紫外光催化和臭氧多相氧化，处理工艺较为繁琐，并且臭氧多相催化。
[0004]中国专利CN 2700315Y公告了一种臭氧紫外联合处理废水装置，该装置由臭氧发生器、反应腔和尾气处理器组成，整个装置密闭。反应腔下部设有废水进水口、臭氧进气口和排空口，中上部设有观察窗，上部设有废水出水口和尾气排放口；反应腔内设有竖直放置的紫外灯和石英套管，内部底侧设有布水器和微孔曝气器，中间部位有多孔筛板。具有装置简单、占地面积小、过水量灵活、广谱、高效、无二次污染、低成本且出水水质好的特点。
[0005]中国专利CN 103990490A公开了一种用于印染废水的整体式臭氧催化剂及其制备方法。该整体式催化剂以堇青石蜂窝陶瓷为载体，经纳米过渡金属和稀土金属氧化物改性后的分子筛与γ-Al2O3混合材料为活性涂层，经高温焙烧制得。所述材料的质量百分比组分为20-80％的经纳米过渡金属和稀土金属氧化物改性的分子筛，18-78％的γ-Al2O3，2％的添加剂。本专利技术的整体式臭氧催化剂制备工艺简单，处理效率高，无二次污染，运行成本低，可应用于印染废水的处理，脱色率和CODcr的去除率高。
[0006]中国专利CN 110280251A公开了一种用于深度处理的铁酸镧臭氧催化剂及其制备方法，所述方法包括：将等物质的量的La(NO3)3·
6H2O和Fe(NO3)3·
9H2O混合溶液逐滴加入NaOH溶液中；将步骤(1)制得的橘黄色沉淀连同混合液一并转移至不锈钢高压釜中，放入马弗炉锻烧，冷却，使用蒸馏水清洗至pH为中性；将步骤(2)制备的材料置于烘箱中干燥，即可得到铁酸镧催化剂，记为LaFeO3。该专利针对以往制备催化剂工艺复杂、催化剂材料性能稳定性较差等缺陷进行改进，制得的材料稳定性好、催化活性高，为催化臭氧氧化工艺处理含苯酚等有机物污染物废水在实际工程应用中提供可行的技术方案。
[0007]通过对现有行业内臭氧催化氧化装置及臭氧催化剂的对比，可以看出装置仍存在结构复杂和臭氧利用率低，臭氧催化剂利用效果差，无法在与装置配合形成协同催化作用，臭氧无效消耗较多，使用范围较为单一的问题。
技术实现思路
[0008]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种臭氧多级催化氧化装置，结构简单、设计合理，使用环境无特殊要求，催化剂催化效率高，臭氧利用效果好，既可以将本装置应用于高浓度难降解有机废水的预处理，在降低有机废水COD的同时有效提高可生化性，又可以将本装置应用于生化出水COD和TOC的深度处理，实现最终出水COD和TOC达标排放。
[0009]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0010]所述的臭氧多级催化氧化装置，包括臭氧发生器、调节罐、催化氧化反应器和臭氧尾气破坏器，
[0011]臭氧发生器的进口连接进气管线，臭氧发生器的出口连接臭氧气路，
[0012]调节罐下部设置进水管，调节罐顶部与催化氧化反应器顶部通过L曲型管道连接，L曲型管道插入催化氧化反应器内部，
[0013]催化氧化反应器内设有紫外催化装置，紫外催化装置包含多根紫外灯管，紫外灯管外部均罩有石英套管，石英套管上部通过螺母固定，石英套管在催化氧化反应器内部通过臭氧催化剂固定，催化氧化反应器内底部装有臭氧曝气器，臭氧曝气器通过臭氧支路与臭氧气路连通，催化氧化反应器顶部设有残留气体出气口，残留气体出气口通过管线与臭氧尾气破坏器连接，臭氧尾气破坏器连接排气孔，催化氧化反应器上部设置出水口，催化氧化反应器底部装有放空管，放空管上设有放空阀；
[0014]臭氧催化剂以不锈钢或合金作为基材，基材表面设有两层催化涂层，第一层涂层为活性氧化物涂层，第二次涂层为活性组分涂层。
[0015]其中：
[0016]调节罐为长方体结构，催化氧化反应器为圆柱状结构，调节罐高度与催化氧化反应器高度一致，调节罐横截面长度与催化氧化反应器圆柱面直径一致，调节罐横截面宽度与催化氧化反应器圆柱面半径一致。
[0017]催化氧化反应器内壁经抛光打磨，内壁表面粗糙度值Ra 0.03-0.05μm。
[0018]石英套管在催化氧化反应器内部通过3-5层臭氧催化剂固定，石英套管间距为15-25cm，每3根紫外灯管与镇流器相连，镇流器与紫外灯管间距为100-200cm，横截面内每4根紫外灯管构成正方形结构，臭氧曝气器放置在该正方形结构中心处。
[0019]L曲型管道为螺旋状管道，管道上方为进水口，下方为出水口，调节罐连接处距离调节罐顶部8-10cm，L曲型管道插入催化氧化反应器内部，距离催化氧化反应器底部5-8cm。
[0020]出水口通过回流管线连接至进水管，回流管线上设置有回流泵。
[0021]第一层涂层为活性氧化物涂层，由γ活性氧化铝与氧化铈按照质量比0.9-0.96:0.04-0.1形成浆液后，加入0.01份分散剂定量涂覆后烘干焙烧而成；第二次涂层为活性组分涂层，由γ活性氧化铝、硫酸亚铁、醋酸铜、二氧化钛、铝胶粘结剂按照质量比0.8-0.9:0.03-0.05:0.05-0.03:0.01-0.02:0.01-0.02形成浆液后，加入0.01份分散剂定量涂覆后烘干焙烧而成。
[0022]臭氧曝气器包括旋流桶、混合槽、主水气切割翅、微型水气切割翅、射流管、止回阀、进气法兰连接盘、进气管、筒体支架、板状支撑层，
[0023]旋流桶为圆周状二段式圆形空心筒体结构，出口向上，下段为臭氧进气段，上段为臭氧与废水混合段，
[0024]主水气切割翅和微型水气切割翅设置在旋流桶上段内侧，主水气切割翅根部固定在旋流桶内壁上，微型水气切割翅固定在主水气切割翅上，
[0025]射流管和混合槽设置在旋流桶下段内侧，射流管位于下端，射流管的顶部连接混合槽的底部，混合槽顶部固定在旋流桶内壁上，
[0026]进气管设置在旋流桶下段外侧，进气管端部连接进气法兰连接盘，进气管穿过旋流桶与射流管的底部相连，进气管与射流管之间设置有止回阀，
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种臭氧多级催化氧化装置，其特征在于：包括臭氧发生器(1)、调节罐(2)、催化氧化反应器(3)和臭氧尾气破坏器(4)，臭氧发生器(1)的进口连接进气管线(8)，臭氧发生器(1)的出口连接臭氧气路(9)，调节罐(2)下部设置进水管(5)，调节罐(2)顶部与催化氧化反应器(3)顶部通过L曲型管道(6)连接，L曲型管道(6)插入催化氧化反应器(3)内部，催化氧化反应器(3)内设有紫外催化装置(14)，紫外催化装置(14)包含多根紫外灯管，紫外灯管外部均罩有石英套管，石英套管上部通过螺母固定，石英套管在催化氧化反应器(3)内部通过臭氧催化剂(15)固定，催化氧化反应器(3)内底部装有臭氧曝气器(16)，臭氧曝气器(16)通过臭氧支路(10)与臭氧气路(9)连通，催化氧化反应器(3)顶部设有残留气体出气口(11)，残留气体出气口(11)通过管线与臭氧尾气破坏器(4)连接，臭氧尾气破坏器(4)连接排气孔(12)，催化氧化反应器(3)上部设置出水口(7)，催化氧化反应器(3)底部装有放空管(13)，放空管(13)上设有放空阀(17)；臭氧催化剂(15)以不锈钢或合金作为基材，基材表面设有两层催化涂层，第一层涂层为活性氧化物涂层，第二次涂层为活性组分涂层。2.根据权利要求1所述的臭氧多级催化氧化装置，其特征在于：调节罐(2)为长方体结构，催化氧化反应器(3)为圆柱状结构，调节罐(2)高度与催化氧化反应器(3)高度一致，调节罐(2)横截面长度与催化氧化反应器(3)圆柱面直径一致，调节罐(2)横截面宽度与催化氧化反应器(3)圆柱面半径一致。3.根据权利要求1所述的臭氧多级催化氧化装置，其特征在于：催化氧化反应器(3)内壁经抛光打磨，内壁表面粗糙度值Ra 0.03-0.05μm。4.根据权利要求1所述的臭氧多级催化氧化装置，其特征在于：石英套管在催化氧化反应器(3)内部通过3-5层臭氧催化剂(15)固定，石英套管间距为15-25cm，每3根紫外灯管与镇流器相连，镇流器与紫外灯管间距为100-200cm，横截面内每4根紫外灯管构成正方形结构，臭氧曝气器(16)放置在该正方形结构中心处。5.根据权利要求1所述的臭氧多级催化氧化装置，其特征在于：L曲型管道(6)为螺旋状管道，管道上方为进水口，下方为出水口，调节罐(2)连接处距离调节罐(2)顶部8-10cm，L曲型管道(6)插入催化氧化反应器(3)内部，距离催化氧化反应器(3)底部5-8cm。6.根据权利要求1所述的臭氧多级催化氧化装置，其特征在于：出水口(7)通过回流管线连接至进水管(5)，回流管线上设置有回流泵(28)。7.根据权利要求1所述的臭氧多级催化氧化装置，其特征在于：第一层涂层为活性氧化物涂层...
【专利技术属性】
技术研发人员：李波，刘婷婷，潘咸峰，黄斌，赵双霞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司齐鲁分公司，
类型：发明
国别省市：
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