一种折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器，包括反应罐体，反应罐体内部分隔成一级反应区、二级反应区、三级反应区、四级反应区，四个反应区的中部设有臭氧激发催化剂，反应罐体的上部设有与一级反应区相通的废水进水管，废水进水管上设有双氧水管道混合器，双氧水管道混合器上设有双氧水进水口，反应罐体的底部设有臭氧微孔曝气盘，在一级反应区、二级反应区的分隔板的底部设有过水廊道一，在二级反应区、三级反应区的分隔板的顶部设有过水廊道二，在三级反应区、四级反应区的底部设有过水廊道三，四级反应区的上部连接有废水出水管。本发明专利技术适用于高浓度难降解废水的预处理和深度处理。预处理和深度处理。预处理和深度处理。

【技术实现步骤摘要】
一种折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器


[0001]本专利技术属于废水处理设备
，尤其是涉及一种折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器。

技术介绍

[0002]常见臭氧氧化作为预处理或深度处理工艺处理难降解废水时，一般采用的是紫外UV光激发臭氧产生自由基、或者高温高压湿式环境激发臭氧产生自由基、或者固体催化剂非均相臭氧催化氧化产生自由基等等，这种单一激发来源臭氧催化氧化工艺，受到废水色度、废水水量、工况环境等等影响，自由基产生量少，实际氧化降解效果大大折扣。
[0003]常见双氧水氧化作为预处理或深度处理工艺处理难降解废水时，一般是通过投加硫酸亚铁（FeSO4），在强酸性条件下发生芬顿（Fenton）反应，激发双氧水分解为羟基自由基，利用自由基降解废水中的难降解污染物。这种芬顿（Fenton）反应操作复杂，药剂投加量大，成本高，产生化学污泥等副产物较多，处理后的废水中含有大量铁离子，影响UF+RO等后续中水回用工艺，因此，在实际推广过程中，也存在一定局限性。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决上述技术问题，提供一种折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器，能够多次、高效激发臭氧、双氧水产生羟基自由基，以克服传统单一臭氧氧化工艺溶氧效率不高，臭氧利用率低，产生自由基少等缺陷，以及克服传统双氧水氧化在芬顿工艺下，副产物如污泥太多，成本高，操作复杂等缺陷。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器，包括反应罐体，反应罐体内部通过分隔板分隔成四个竖向延伸的反应区，分别为一级反应区、二级反应区、三级反应区、四级反应区，四个反应区的中部设有臭氧激发催化剂，反应罐体的上部设有与一级反应区相通的废水进水管，废水进水管的端部为废水进水口，废水进水管上设有双氧水管道混合器，双氧水管道混合器上设有双氧水进水口，反应罐体的底部设有臭氧微孔曝气盘，在一级反应区、二级反应区的分隔板的底部设有过水廊道一，在二级反应区、三级反应区的分隔板的顶部设有过水廊道二，在三级反应区、四级反应区的底部设有过水廊道三，四级反应区的上部连接有废水出水管，废水出水管的端部为废水出水口。
[0006]作为一种优选的技术方案，臭氧微孔曝气盘连接有臭氧进气管，臭氧进气管的端部为臭氧进气口，臭氧进气管上依次设有臭氧进气调气矢量阀门、臭氧进气流量计，臭氧进气管连接有环形的分级臭氧输气管，分级臭氧输气管分别通过输气支管连接到一级反应区、二级反应区、三级反应区、四级反应区所对应的臭氧微孔曝气盘，各输气支管上分别设有臭氧输气调气矢量阀门、臭氧输气流量计。
[0007]作为一种优选的技术方案，在四级反应区的上部设有出水堰，出水堰与所述废水出水管连接。
[0008]作为一种优选的技术方案，反应罐体侧面设有用于臭氧微孔曝气盘检修和臭氧激发催化剂更换的人员检修孔。
[0009]作为一种优选的技术方案，所述折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器，设有5个监测取样口，分别为：设置在废水进水口处的监测取样口一、设置在一级反应区底部外壁面上的监测取样口二、设置在二级反应区顶部外壁面上的监测取样口三、设置在三级反应区和四级反应区之间分隔板底部的监测取样口四、废水出水口处的监测取样口。
[0010]采用上述技术方案后，本专利技术具有如下优点：1.本专利技术的折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器，通过含有双氧水的废水与细小气泡的臭氧发生自由基反应，形成羟基自由基，降解废水中的难降解污染物。
[0011]双氧水在废水中发生分解反应：；而是臭氧分解羟基自由基的诱发剂：；羟基自由基产生后，又将产生下链反应：
[0012][0013]。
[0014]此外，臭氧吸附于臭氧催化剂表面的活性位点，与催化剂表面质子化羟基或具有可变价态金属之间电子交换分解为羟基自由基。
[0015]故本专利技术采用臭氧
‑
双氧水联用催化氧化，可弥补传统单一臭氧氧化工艺溶氧效率不高，臭氧利用率低，产生自由基少等缺陷，以及克服传统双氧水氧化在芬顿工艺下，副产物如污泥太多，成本高，操作复杂等缺陷。
[0016]2.一方面，羟基自由基具有2.8ev的氧化电位，具有极强氧化性和亲电性，可降解废水中的难降解污染物，因此，需要尽可能提高臭氧、双氧水产生羟基自由基效率，增加水中羟基自由基数量；另一方面，羟基自由基的存在时间非常短暂，更不可能封存，因此，需要尽可能提高羟基自由基产生次数。
[0017]本专利技术的折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器，采用多级串联反应形式，能够尽可能提高羟基自由基产生次数。由于羟基自由基的存在时间非常短暂，多级反应可以多次发生气
‑
液
‑
固三相传质，反复生成羟基自由基，从而提高臭氧、双氧水氧化效率。
[0018]在一级反应区中，废水水流方向向下，臭氧气泡扩散方向向上，双方在臭氧激发催化剂中发生第一次气
‑
液
‑
固三相催化氧化反应；废水发生一级催化氧化反应后，通过过水廊道一，进入二级反应区中，此时废水水流方向向上，臭氧气泡扩散方向向上，双方在臭氧激发催化剂中发生第二次气
‑
液
‑
固三相催化氧化反应；废水发生二级催化氧化反应后，通过过水廊道二，进入三级反应区中，此时废水水流方向向下，臭氧气泡扩散方向向上，双方在臭氧激发催化剂中发生第三次气
‑
液
‑
固三相催化氧化反应；废水发生三级催化氧化反应后，通过过水廊道三，进入四级反应区中，此时废水水流方向向上，臭氧气泡扩散方向向上，双方在臭氧激发催化剂中发生第四次气
‑
液
‑
固三相催化氧化反应。
[0019]这种反向
‑
同向
‑
反向
‑
同向的气液运动形式，可以产生微观湍流，从而尽可能臭氧
与双氧水、废水得到充分接触，生成羟基自由基，提高臭氧、双氧水传输效率。
[0020]3.本专利技术的折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器，可独立精准控制各级反应区中的臭氧量，形成的细小臭氧气泡拥有较大比表面积，与臭氧激发催化剂接触，更易发生臭氧自身激发；与双氧水、废水接触，更易发生气液传质，产生羟基自由基，降解废水中的难降解污染物。
[0021]臭氧利用臭氧进气调气矢量阀门、臭氧进气流量计调节和显示，通过分级臭氧输气管进行各级反应区的臭氧分配，利用臭氧输气调气矢量阀门、臭氧输气流量计调节和显示进入各级反应区的臭氧量。
[0022]监测取样口一监测废水化学需氧量CODcr指标，废水经过一级反应区后，监测取样口二监测一级反应出水CODcr指标，对比监测取样口一和监测取样口二一进一出的CODcr指标数据，调节臭氧输气调气矢量阀门，从而控制进入一级反应区的臭氧量。对比监测取样口二和监测取样口三一进一出的CODcr指标数据，调节进入二级反应区的臭氧量。对比监测取样口三和监测取样口四一进一出的CODcr指标数据，调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器，其特征在于，包括反应罐体（1），反应罐体（1）内部通过分隔板分隔成四个竖向延伸的反应区，分别为一级反应区（3）、二级反应区（4）、三级反应区（5）、四级反应区（6），四个反应区的中部设有臭氧激发催化剂（8），反应罐体（1）的上部设有与一级反应区（3）相通的废水进水管，废水进水管的端部为废水进水口（10），废水进水管上设有双氧水管道混合器（11），双氧水管道混合器（11）上设有双氧水进水口，反应罐体（1）的底部设有臭氧微孔曝气盘（20），在一级反应区（3）、二级反应区（4）的分隔板的底部设有过水廊道一（71），在二级反应区（4）、三级反应区（5）的分隔板的顶部设有过水廊道二（72），在三级反应区（5）、四级反应区（6）的底部设有过水廊道三（73），四级反应区（6）的上部连接有废水出水管，废水出水管的端部为废水出水口（13）。2.根据权利要求1所述的一种折流式臭氧双氧水联用催化氧化反应器，其特征在于，臭氧微孔曝气盘（20）连接有臭氧进气管（ 17），臭氧进气管（17）的端部为臭氧进气口（14），臭氧进气管（17）上依次设有臭氧进气调气矢量阀门（15）、臭氧进气流量计（16），臭氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：金英强，郭少辉，朱勤芳，刘土发，
申请(专利权)人：杭州山屿源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：