【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于污水氧化处理，具体涉及一种强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置。
技术介绍
1、随着工业化发展速度加快，工业企业废水排放量逐年增加，工业废水成分复杂多变，且含有大量难降解有毒有害物质，采用物理化学法及生物法已无法满足当前日益严苛的环保要求，如何有效处理难降解有毒有害废水已成为工业废水处理的关键难题。
2、高级氧化法具有处理效果好、反应速度快、二次污染小等优势，其作为预处理可将污染物直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化降解性，降低废水毒性，也可作为深度处理进一步去除难生物降解cod，应用范围广。其中，臭氧催化氧化技术和芬顿技术作为常用的高级氧化技术，已逐步应用于各类工业废水处理领域。
3、现有的臭氧催化氧化反应器不具备循环流化功能，臭氧利用率低，影响废水处理效果及污染物去除效率；同时，大量未被利用的臭氧从反应器排出进行尾气处理，导致臭氧总量消耗大，废水处理成本增大。
4、目前常用的类芬顿反应器填料易板结钝化，反应器内质传递效率较低，影响污染物去除效果，此外类芬顿反应过程需要投加大量的酸，导致废水运行成本居高不下。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，内部设有催化填料，由下至上包括进水布气区、反应区、出水区和排气区，反应区包括内部的升流区和外部的降流区，并以内筒分隔升流区和降流区；进水布气区内设有布水管和臭氧布气管，用于向升流区内均匀输入污水和臭氧；
2、升流区
3、排气区设有臭氧回流管，臭氧回流管连接臭氧布气管的进气管，将排气区的臭氧返回进水布气区。
4、本专利技术所述的处理装置的关键主体为反应区，以内筒分隔为升流区和降流区，升流区和降流区同心设置，布水管和臭氧布气管为升流区输入原水废水和臭氧，物料至内筒顶部时，经三相分离装置，臭氧上升至排气区，废水和催化填料在内筒与处理装置内壁之间螺旋流下降，回流至降流区底部，在高压臭氧的提推作用下，再次进入内筒内循环处理，多次强效循环后，经出水区排出。
5、由于臭氧的推动作用和高压臭氧在废水中的裹夹与混合作用，臭氧与降流区的物料混合，废水与催化填料的混合液密度减小而在升流区内向上流动，到达内筒顶部时，经过三相分离装置后，大气泡逸出并进入排气区，含有微小气泡的废水和填料混合物流入降流区。由于废水中臭氧气体的外溢，使得余下物料的密度变大，升流区与降流区混合液的密度差形成内筒内外循环流化的动力，使得物料在内筒内外不断循环流动，催化填料也循环流化，传质效率高。
6、可选的，所述臭氧布气管的一侧连接进气管，进气管连接外部的臭氧发生器，臭氧布气管均匀排布在内筒的下方，臭氧布气管处于布水管的上方。
7、可选的，所述出水区的顶部设有溢流堰，溢流堰连接有出水管，用于排出出水区的上清液；
8、溢流堰上方为排气区，排气区的顶部设有臭氧回流管，侧面设有废气管。
9、可选的，所述三相分离装置包括第一分离层、第二分离层、支撑圈和转动装置，支撑圈的顶部封闭，底部通过转动装置转动连接在内筒的顶部；
10、第一分离层和第二分离层均为圆台形，第一分离层为上大下小，第二分离层为上小下大；第二分离层的顶部固定连接在支撑圈顶部的外侧面，底部斜向降流区延伸；第一分离层的顶部固定连接所述处理装置的内壁，底部悬空且指向第二分离层的外侧；
11、支撑圈的顶部设有若干个通水口，若干个通水口沿着支撑圈的轴向均匀设置，通水口处于第二分离层的内侧面的顶部。
12、进一步可选的，所述转动装置包括若干个滚珠和凹槽，支撑圈的底面和内筒的顶面彼此相对，且分别设有彼此对应的凹槽，滚珠设在支撑圈与内筒之间，滚珠嵌入上下的凹槽内，并紧密围绕支撑圈一圈。
13、进一步可选的，所述支撑圈的顶面连接转轴，转轴竖直向上穿出所述处理装置的顶面，并连接外部的电机，电机通过转轴带动支撑圈转动。
14、进一步可选的，所述第二分离层的内侧面(即下表面)均匀设有若干道向下突出的导流棱，导流棱具有弧度，且统一向相同方向弯曲，所有导流棱的弧度相同；导流棱的底端沿着第二分离层的底部的周向均匀设置。
15、进一步可选的，所有通水口均处于第二分离层内侧面的顶部的下方，一个通水口对应两道相邻的导流棱之间的位置，从各个通水口排出的物料，沿导流棱做切线运动，气液固混合液形成螺旋流状态，强化传质作用。
16、进一步可选的，所述第一分离层的底部与第二分离层的外侧面之间留有空隙，当进水管持续进水时，降流区处理后的水体向上流到第一分离层的下表面，进行三相分离，使得即将离开降流区的水体中的臭氧溢出上升，催化填料下降返回降流区，水体缓缓以溢流形式从该空隙进入出水区。
17、可选的，所述支撑圈的外侧面上设有一圈主动齿轮，能够随支撑圈转动；主动齿轮设在转动装置与第二分离层的底部之间；
18、降流区对应主动齿轮的位置设有若干个从动齿轮，且沿着主动齿轮的周向均匀设置，每个从动齿轮的中心连接一个搅拌轴，搅拌轴向下延伸至降流区的底部，支撑圈带动主动齿轮转动，主动齿轮带动若干个从动齿轮转动，从而驱动各个搅拌轴转动，搅拌降流区内的水体。
19、可选的，所述处理装置的内壁上设有若干个加药口，用于向降流区内加入芬顿反应的氧化剂。
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1.一种强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，内部设有催化填料，由下至上包括进水布气区、反应区、出水区和排气区，反应区包括内部的升流区和外部的降流区，并以内筒分隔升流区和降流区；进水布气区内设有布水管和臭氧布气管，用于向升流区内均匀输入污水和臭氧；
2.根据权利要求1所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述三相分离装置包括第一分离层、第二分离层、支撑圈和转动装置，支撑圈的顶部封闭，底部通过转动装置转动连接在内筒的顶部；
3.根据权利要求2所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述转动装置包括若干个滚珠和凹槽，支撑圈的底面和内筒的顶面彼此相对，且分别设有彼此对应的凹槽，滚珠设在支撑圈与内筒之间，滚珠嵌入上下的凹槽内，并紧密围绕支撑圈一圈。
4.根据权利要求2所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述支撑圈的顶面连接转轴，转轴竖直向上穿出所述处理装置的顶面，并连接外部的电机，电机通过转轴带动支撑圈转动。
5.根据权利要求2所述的强效循环的臭氧催化
6.根据权利要求5所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述第一分离层的底部与第二分离层的外侧面之间留有空隙，当进水管持续进水时，降流区处理后的水体向上流到第一分离层的下表面，进行三相分离，使得即将离开降流区的水体中的臭氧溢出上升，催化填料下降返回降流区，水体缓缓以溢流形式从该空隙进入出水区。
7.根据权利要求6所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述支撑圈的外侧面上设有一圈主动齿轮，能够随支撑圈转动；主动齿轮设在转动装置与第二分离层的底部之间；
8.根据权利要求1所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述处理装置的内壁上设有若干个加药口，用于向降流区内加入氧化剂。
9.根据权利要求1所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述出水区的顶部设有溢流堰，溢流堰连接有出水管，用于排出出水区的上清液；
10.根据权利要求1所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述臭氧布气管的一侧连接进气管，进气管连接外部的臭氧发生器，臭氧布气管均匀排布在内筒的下方；臭氧布气管处于布水管的上方。
...【技术特征摘要】
1.一种强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，内部设有催化填料，由下至上包括进水布气区、反应区、出水区和排气区，反应区包括内部的升流区和外部的降流区，并以内筒分隔升流区和降流区；进水布气区内设有布水管和臭氧布气管，用于向升流区内均匀输入污水和臭氧；
2.根据权利要求1所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述三相分离装置包括第一分离层、第二分离层、支撑圈和转动装置，支撑圈的顶部封闭，底部通过转动装置转动连接在内筒的顶部；
3.根据权利要求2所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述转动装置包括若干个滚珠和凹槽，支撑圈的底面和内筒的顶面彼此相对，且分别设有彼此对应的凹槽，滚珠设在支撑圈与内筒之间，滚珠嵌入上下的凹槽内，并紧密围绕支撑圈一圈。
4.根据权利要求2所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述支撑圈的顶面连接转轴，转轴竖直向上穿出所述处理装置的顶面，并连接外部的电机，电机通过转轴带动支撑圈转动。
5.根据权利要求2所述的强效循环的臭氧催化氧化与芬顿耦合的处理装置，其特征在于，所述第二分离层的内侧面均匀设有若干道向下突出的导流棱，导流棱具有弧度，且统一向相同方向弯曲，所有导...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭倩倩，王慧芳，黄靖，张震，赵金中，付巢，邓付杰，张旭东，翟瑞锋，张佳玮，何朋英，罗建辉，
申请(专利权)人：华夏碧水环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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