臭氧降解有机物微通道反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种臭氧降解有机物微通道反应装置，包括空心筒体，筒体的中间部位设有填料，填料由多根附有催化剂的铁丝捆扎形成，填料将筒体内腔分为上腔及下腔，下腔由下至上依次设有排泥口

【技术实现步骤摘要】
臭氧降解有机物微通道反应装置


[0001]本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种臭氧降解有机物微通道反应装置
。

技术介绍

[0002]臭氧氧化降解废水中的有机污染物是典型的气
‑
液两相反应，传质效果对污染物去除效率至关重要，目前所采用的传统的气
‑
液接触设备如鼓泡塔气
‑
液接触反应器
、
射流曝气器等的臭氧传质效率都比较低或者能耗较高，降低了臭氧的利用率，极大的限制了臭氧氧化技术在废水处理中大规模推广应用
。
因此，高效的气
‑
液传质设备的应用将成为提高臭氧利用率及处理效率核心
。
[0003]微通道反应器是新型的化工过程强化设备
。
微反应器内化学反应所需的传质
、
传热过程得到极大的强化，传递速度得到大幅提高，因此使得微通道内进行的化学反应速率大幅提高
。
臭氧催化氧化反应的速度控制步骤就是传质过程，如何提高臭氧的传质是工程应用要解决的关键问题
。
[0004]臭氧的催化氧化产生的自由基可以有效的降解水中溶解性有机物，但是在臭氧的参与过程中，臭氧不是溶解就可以发挥效力，提前溶解反而会使臭氧和水反应生成的不稳定的自由基自动分解或相互复合而白白浪费
。
比如
CN 110668555A
公开了一种新型臭氧氧化装置，通过多次改变水流流向，强制使废水处于湍流状态，使溶解于废水中的臭氧与有机物充分接触，但溶解的臭氧很快就会相互自我消耗，而不溶解的又无法被利用，最后从出水口逸出，大大降低了处理效率
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术中臭氧氧化降解废水时，传质效率都比较低或者能耗较高，降低了臭氧的利用率的问题，现提供一种臭氧降解有机物微通道反应装置
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种臭氧降解有机物微通道反应装置，包括空心筒体，所述筒体的中间部位设有填料，所述填料由多根附有催化剂的铁丝捆扎形成，相邻铁丝之间形成有供水流通过的微通道，通过改变铁丝表面的形状和铁丝的粗细，可以调节微通道的形状和大小，比如将表面具有凹陷或者凸出的铁丝混合捆扎，或者将横截面为圆形的铁丝和横截面为其他形状的铁丝混合捆扎，均可形成不同类型的通道，由铁丝捆扎形成的微通道制备过程简单，且当发生堵塞时，只需拆开捆扎即可清理，清理方便
。
经催化氧化的臭氧与废水在多根铁丝形成的微通道内部发生反应，具备常规反应器无法比拟的高效气
‑
液传质性能
。
所述填料将筒体内腔分为相互连通的上腔及下腔；
[0007]所述下腔由下至上依次设有排泥口
、
进水口
、
进气口及筛网，所述进水口上安装有进水阀，所述排泥口上安装有排泥阀，所述进气口连接有多个曝气头，通过筛网的过滤可避免微通道发生堵塞
。
[0008]所述上腔顶部设有出气口及用于检测气体压力的压力控制器，所述出气口上安装
有出气阀，上腔的中间部位设有出水口，所述出水口设有用于阻挡气体以使其向上腔顶部聚集的挡板，挡板倾斜设置且挡板高度大于出水口高度，倾斜的挡板与筒体内壁之间形成供水流通过的缺口，该缺口连通上腔及出水口，所述压力控制器与进水阀
、
出气阀及排泥阀电性连接；
[0009]废水从进水口进入筒体，臭氧从进气口进入且经曝气头鼓入废水中与废水充分接触，两者经筛网过滤后向上流动进入填料，填料上的催化剂对臭氧催化氧化产生自由基，自由基对废水中的有机物进行降解，降解后的水通过出水口流出；当筛网堵塞，进入填料待降解的废水量减少，鼓入的臭氧得不到充分利用，其中未被利用的气体被挡板阻挡并聚集到上腔顶部，当压力大到一定值后，触发压力控制器，此时进水阀关闭，排泥阀和出气阀启动，筒体内停留的水在重力作用下向下运动，自动对筛网下方拦截的颗粒物进行冲洗，冲洗后的水可以重新收集，经过浓缩处理后分离颗粒物，水可以重新进入处理系统进行氧化降解，当压力减小后，此时进水阀开启，排泥阀和出气阀关闭，废水继续进入筒体中降解
。
[0010]上述技术方案利用多根铁丝捆扎形成微通道供臭氧与废水反应，提高了传质效率，且制备简单
、
清理方便，且当筛网堵塞时，未利用气体在上腔聚集，当气体压力大到一定值后触发压力控制器对筛网进行反冲洗，整个反冲洗过程可自动控制，使得整个装置自动化程度较高
。
[0011]进一步的，所述筛网包括多根并列排布的细丝，所述细丝两端分别固定在两个辊轴上，且至少一个辊轴上安装有可驱动其转动的驱动机构，以实现细丝的拉紧或松垮；当转动辊轴使两个辊轴上的细丝处于拉紧状态时，多根拉紧的细丝所形成的筛网处于工作状态，来对废水中的颗粒物进行过滤，避免造成微通道的堵塞；当转动辊轴使细丝由拉紧状态转为松垮状态时，细丝发生抖动，可将其上附着的颗粒物抖落，并且结合反冲洗，筛网可达到更好的清理效果
。
所述辊轴的外周壁上开设有若干用于容纳细丝的凹槽，凹槽可对细丝进行定位，避免细丝在拉紧及松垮的过程中移位导致影响过滤效果
。
[0012]进一步的，所述驱动机构包括套设在辊轴端部的第一齿轮
、
与第一齿轮啮合的第一齿条及与第一齿条端部连接的直线往复运动机构；直线往复运动机构带动第一齿条做直线运动，第一齿条带动第一齿轮转动，从而带动辊轴转动
。
[0013]进一步的，所述筒体内壁安装有围挡，所述围挡与筒体内壁围合形成容纳辊轴的容纳腔，围挡围合形成的中间流道供废水通过；筒体截面可为方形或圆形，当筒体截面为圆形，两个辊轴和多根细丝所构成的矩形筛网安装在筒体内部后，筛网四周与筒体内壁留有较大的间隙，废水从该部分不经过滤直接进入填料会导致填料堵塞；当筒体截面为方形，因至少一个辊轴可转动，其与筒体内壁之间留有间隙，且基于安装要求，位于外侧的两根细丝也会与筒体内壁之间留有间隙，同样导致从该间隙进入填料的废水未经过滤
。
设置围挡后，全部废水均从围挡围合形成的中间流道到达筛网进行过滤，可使填料不易发生堵塞
。
[0014]所述围挡包括安装在筒体内壁的角形挡板及上挡板，两者之间留有供细丝通过的间隙，且角形挡板及上挡板与细丝之间均设有密封环，密封环一方面可起到良好的密封效果，避免废水从中间流道进入容纳腔，另一方面可避免刚性的角形挡板及上挡板压住细丝时对其造成损伤
。
[0015]进一步的，安装有所述驱动机构的辊轴端部同轴套设有第二齿轮，所述第二齿轮啮合连接有第二齿条，所述第二齿条顶端与该辊轴所对应的上挡板固定；当其中一个辊轴
可转动时，该辊轴所对应的上挡板与其余部位的上挡板呈分体结构，直线往复运动机构带动辊轴转动后，辊轴上的第二齿轮随之转动，第二齿轮带动第二齿条作升降运动，从而带动所对应的上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种臭氧降解有机物微通道反应装置，其特征在于：包括空心筒体
(1)
，所述筒体
(1)
的中间部位设有填料
(2)
，所述填料
(2)
由多根附有催化剂的铁丝
(201)
捆扎形成，相邻铁丝
(201)
之间形成有供水流通过的微通道
(202)
，所述填料
(2)
将筒体
(1)
内腔分为相互连通的上腔
(101)
及下腔
(102)
；所述下腔
(102)
由下至上依次设有排泥口
(3)、
进水口
(4)、
进气口
(5)
及筛网
(6)
，所述进水口
(4)
上安装有进水阀
(7)
，所述排泥口
(3)
上安装有排泥阀
(8)
，所述进气口
(5)
连接有多个曝气头
(9)
；所述上腔
(101)
顶部设有出气口
(10)
及用于检测气体压力的压力控制器
(11)
，所述出气口
(10)
上安装有出气阀
(12)
，上腔
(101)
的中间部位设有出水口
(13)
，所述出水口
(13)
设有用于阻挡气体以使其向上腔
(101)
顶部聚集的挡板
(14)
，所述压力控制器
(11)
与进水阀
(7)、
出气阀
(12)
及排泥阀
(8)
电性连接；当筛网
(6)
堵塞，从进气口
(5)
中通入的臭氧未被充分利用且被挡板
(14)
阻挡从而在上腔
(101)
聚集，当上腔
(101)
中气体压力增大到一定值后触发压力控制器
(11)
，此时进水阀
(7)
关闭，排泥阀
(8)
及出气阀
(12)
打开，水在重力作用下向下运动对筛网
(6)
进行冲洗
。2.
根据权利要求1所述的臭氧降解有机物微通道反应装置，其特征在于：所述筛网
(6)
包括多根并列排布的细丝
(601)
，所述细丝
(601)
两端分别固定在两个辊轴
(15)
上，且至少一个辊轴
(15)
上安装有可驱动其转动的驱动机构，以实现细丝
(601)
的拉紧或松垮
。3.
根据权利要求2所述的臭氧降解有机物微通道反应装置，其特征在于：所述驱动机构包括套设在辊轴
(15)
端部的第一齿轮
(21)、
与第一齿轮
(21)
啮合的第一齿条
...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建锋，梅冬，吴安绮，梁丽萍，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：