本发明专利技术公开了废水处理领域内的一种多级螺旋对称式臭氧氧化装置，包括：罐体，分为一级反应区和二级反应区，一级臭氧曝气头，设置在一级反应区的底部；一级进水管，从不锈钢罐体的两侧沿切线方向伸入罐体内；二级臭氧曝气头，设置在二级反应区的底部；二级进水管，从不锈钢罐体的两侧沿切线方向伸入罐体内；出水管，分两路，一路接出水口、另一路回流接二级进水管；排气管，一路接出气口、另一路回流接二级臭氧曝气头；筛板，设置有四块，其中两块设置在一级反应区，另两块设置在二级反应区内；催化填料，设置在一级反应区和二级反应区内的两块筛板之间，本发明专利技术解决现有技术中臭氧利用率低、气液传质效果差的问题，提升催化反应效率。提升催化反应效率。提升催化反应效率。
【技术实现步骤摘要】
多级螺旋对称式臭氧氧化装置
[0001]‑
本专利技术涉及废水处理领域，特别涉及一种废水臭氧氧化处理装置。
技术介绍
[0002]随着工业的迅速发展，工业废水的排放量日益增多，成分更加复杂，水中含有许多较难降解的有机物，如酚类化合物，多环芳烃类化合物，杂环类化合物，多氯联苯等化合物，造成天然水体污染的加剧，严重威胁人民的健康，并且制约社会经济和科技的发展。这些工业废水包括制药废水，煤化工废水，制浆废水，炼油废水等，具有生物毒性大，含有抑菌物质和较低可生化性等特点，造成传统的生物处理法的失活，因此急需开发新型的水处理技术。
[0003]现有的废水深度处理技术主要有活性炭吸附、Fenton(芬顿)氧化、电催化氧化以及膜分离技术等，但都存在不同程度的应用瓶颈。活性炭吸附工艺运行费用较高，容易吸附饱和且不易解吸，并且在使用后很容易被鉴定成危废； Fenton氧化技术处理效果不稳定，且铁泥量大；电催化氧化技术一次性投资较大、极板消耗较快，且运行费用高；膜分离技术投资较大、运行成本高，并且产生的膜法浓水难处理，同样存在较大缺陷。
[0004]臭氧催化氧化技术是一种高效的废水深度处理技术，与其它深度处理技术相比，臭氧催化氧化技术应用较为成熟，处理效果较好。臭氧以其氧化能力强(仅次于氟，
·
OH)，反应速度快，不产生污泥和二次污染，能够提高水的可生化性等优点，在废水处理方面的应用越来越受重视。
[0005]臭氧催化氧化技术在广泛应用的同时，也存在着一定程度的缺陷和不足。比如，现有臭氧催化氧化装置普遍存在着臭氧利用率低以及气液传质效果差的现象。因此，有必要对现有臭氧催化氧化装置进行优化，从而提升催化反应效率，强化处理效果。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种多级螺旋对称式臭氧氧化装置，解决现有技术中臭氧利用率低、气液传质效果差的问题，提升催化反应效率，增强废水处理效果。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：一种多级螺旋对称式臭氧氧化装置，包括：不锈钢罐体，作为反应主体，内部分为一级反应区和二级反应区，一级反应区设置在二级反应区的下方，底部固定有承重支架；一级臭氧曝气头，设置在一级反应区的底部；一级进水管，设置有两根，从不锈钢罐体的两侧沿切线方向伸入罐体内；二级臭氧曝气头，设置在二级反应区的底部；二级进水管，设置有两根，从不锈钢罐体的两侧沿切线方向伸入罐体内；出水管，设置有两根，连接在罐体顶部，分两路，一路接出水口、另一路回流接二级进水管；排气管，分两路，一路接出气口、另一路回流接二级臭氧曝气头；
筛板，设置有四块，其中两块设置在一级反应区，另两块设置在二级反应区内；催化填料，设置在一级反应区和二级反应区内的两块筛板之间。
[0008]本专利技术的工作原理为：废水由两根进水管送入罐体内，由于切线关系，进入管道内的废水会在罐体中形成旋流，随着不断地进水反应器内液面不断抬高，使整个反应区内的废水成螺旋状态流动上升；同时从一级臭氧曝气头通入臭氧，在筛板的作用下均匀上升，在一级反应区内实现臭氧、催化填料以及废水充分搅动混合，碰撞接触；随着液位的上升，废水进入二级反应区，同理再次进行反应，与一级反应区不同是，二级反应区内会有一部分臭氧和废水通过出水管、排气管回流再次循环反应。
[0009]本专利技术通过两进水管切线方向进水，如此废水在罐体产生旋流，使得臭氧和催化填料在搅动过程中充分接触，可有效解决现有反应存在死角区的问题，进一步解决臭氧利用率低、气液传质效果差的问题；同时，如此结构省去了外力搅拌，简化了结构。
[0010]本专利技术通过设计的隔板将催化填料限制的一定的区域内，解决了现有填料容易被冲走的问题，同时，还起到降低水体悬动速度，保证在一定的区域内水体与臭氧、催化填料的接触时长，实现充分反应，进一步解决臭氧利用率低、气液传质效果差的问题。
[0011]本专利技术设计成的两级反应区域，其中一级反应区作为主反应区，可氧化降解污水中大部分的有机污染物；二级反应区作为循环反应区，罐体排出的剩余臭氧和处理后的水部分回送至二级反应区，延长了废水与臭氧、催化填料的接触时间，从而解决现有臭氧利用率低、气液传质效果差的问题；与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过设计使废水斜对角平行进入罐内，可以在处理区内迅速形成旋转的流体，并搅动填料，使臭氧、废水、催化填料充分接触，相比于传统的侧向流进水方式，可以更加有效地减少装置内的死角，并提高臭氧、废水、催化填料的接触时间和接触面积，提高系统的催化氧化效率，无需其他搅拌设备，节约能源；本专利技术设计二级循环处理系统，通过对排出水、气部分回流至循环反应区，进一步氧化污水中的有机污染物，并提高臭氧的利用效率。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述催化填料采用铝硅复合材料制成，且催化填料为多面体空心球结构。首先，铝硅符合材料具有更好的催化效果，且机械强度高，不良环境耐性作用强，其次，多面体空心球结构由于其具备多个叶片，比表面积大，增强增大了催化剂与废水、臭氧的接触面积，进一步解决臭氧利用率低的问题，提升臭氧与废水的接触效率；另外，传统活性炭球形结构内部气体流速相对较低，采用中空的多面体空心球结构加快了臭氧流速，提升交换效率。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述催化填料的中心设有空心球囊，一级反应区中上部的筛板和二级反应区中上部的筛板均加工为球面结构。在实际应用过程中，由于催化填料采用铝硅复合材料，其密度略大于废水密度，在水体旋转过程中，由于传统的臭氧催化填料相对分布在罐体内靠近内壁的区域内，从而导致中心区域的废水不能与填料充分接触，并造成催化材料不能与臭氧气体充分进行催化反应等一系列问题。本专利技术通过在多面体空心球结构的中心设置空心球囊，增强了催化填料的浮力，使得催化填料可聚集在反应区顶部，与此同时，通过将反应区上部的筛板加工成弧形球面结构，在浮力增强的作用下，一部
分催化填料会滑向筛板中央，使得催化填料的分布更加均匀，从而解决现有催化填料分布不均匀的问题，保证了反应区域的废水与填料的充分接触，使得反应更加充分。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述第一筛板、第二筛板、第三筛板、第四筛板上加工有若干菱形通孔。菱形通孔冲压制成工艺简单，且机械强度较高。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述一级进水管、二级进水管、一级臭氧曝气头、二级臭氧曝气头的入口均设有加压装置。通过设计加压装置可增强流速，保证反应效果。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述排气管的入口处设有二相分离器。二相分离器的设计可有助于臭氧的排出、循环。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术结构示意图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多级螺旋对称式臭氧氧化装置，其特征在于，包括：不锈钢罐体(1)，作为反应主体，内部分为一级反应区(1a)和二级反应区(1b)，一级反应区(1a)设置在二级反应区(1b)的下方，底部固定有承重支架(2)；一级臭氧曝气头(3)，设置在一级反应区(1a)的底部；一级进水管(4)，设置有两根，从不锈钢罐体(1)的两侧沿切线方向伸入罐体(1)内；二级臭氧曝气头(5)，设置在二级反应区(1b)的底部；二级进水管(6)，设置有两根，从不锈钢罐体(1)的两侧沿切线方向伸入罐体(1)内；出水管(7)，设置有两根，连接在罐体(1)顶部，分两路，一路接出水口、另一路回流接二级进水管(6)；排气管(8)，分两路，一路接出气口、另一路回流接二级臭氧曝气头(5)；筛板(9)，设置有四块，其中两块设置在一级反应区(1a)，另两块设置在二级反应区(1b)内；催化填料(10)，设置在一级反应区(1a)和二级反应区(1b)内的两块筛板(9)之间。2.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱腾义，张旭，丛海兵，曹再植，古黎明，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：
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