申請日2015.11.23

　　公開(公告)日2016.04.20

　　IPC分類號C02F1/78; C02F103/36

　　摘要

　　本實用新型公開了一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，包括反應(yīng)器主體、中心管、出水管、鈦合金曝氣器，反應(yīng)器主體內(nèi)填充有固體催化劑;中心管的頂部設(shè)置有進水法蘭，其底部與液體催化劑投加口相連，其末端連接有分流裝置;廢水從進法蘭流入中心管并在底部與液體催化劑混合后進入反應(yīng)器主體，臭氧通過底部的鈦合金曝氣器進入反應(yīng)器主體與廢水反應(yīng)，廢水在向上流動過程中與固體催化劑接觸。本實用新型通過固體和液體的雙相催化劑作用，可以產(chǎn)生更高濃度的羥基自由基，能方便、快速、有效地去除酒精工業(yè)廢水中的難降解色素有機物。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，包括反應(yīng)器主體、中心管、出水管、鈦合金曝氣器、分流裝置，反應(yīng)器主體內(nèi)填充有固體催化劑;中心管豎直布置在反應(yīng)器主體的中心位置，其頂部設(shè)置有進水法蘭，其底部與液體催化劑投加口相連;中心管的末端與分流裝置相連;出水管通過設(shè)置在反應(yīng)器主體上的出水堰與反應(yīng)器主體相連，出水管的底部設(shè)置有出水口;鈦合金曝氣器設(shè)置在分流裝置的下方，其上設(shè)置有用于通入臭氧的臭氧通入口。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，反應(yīng)器主體的上部設(shè)置有封頭，封頭上設(shè)置有多個呼吸法蘭。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，反應(yīng)器主體的底部設(shè)置有底板法蘭。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，反應(yīng)器主體的高度為6500mm，底面直徑為3600mm。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，固相催化劑的填裝高度為4000mm。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，液體催化劑與臭氧的體積比為1:10，臭氧和廢水的氣水比為5:1。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，中心管的直徑為200mm。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，固相催化劑采用SD-Ⅲ型催化劑，催化劑顆粒直徑為10mm～30mm。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，臭氧通入口與反應(yīng)器主體底部的距離為400mm。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，分流裝置與反應(yīng)器主體的底部的距離為500mm。

　　說明書

　　一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實用新型涉及酒精廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備。

　　背景技術(shù)

　　酒精生產(chǎn)工業(yè)是我國污染物排放濃度最高的行業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計，每生產(chǎn)1t糧食酒精，就會排放15-20t左右COD濃度高達55000mg/L的廢水，污染濃度極高。同時，排放的廢水具有粘度大、pH低、懸浮物含量高、色度高等特點，其中色度問題最值得關(guān)注。

　　酒精用途廣泛，主要由淀粉類谷物或植物根莖塊為原料發(fā)酵釀制而成，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水含有大量蛋白質(zhì)、無機鹽、粗脂肪、糖類等物質(zhì)，這些物質(zhì)易發(fā)生生色反應(yīng)，使該類顏色極重，色度約為1.0×104倍(稀釋法)，超出國家規(guī)定的《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB27631-2011)》中色度排放標(biāo)準(zhǔn)125-250倍，若排入水中不僅影響感官，且會降低水體的溶解氧濃度和透光率，破壞水生態(tài)環(huán)境。因此，色度是限制該類廢水處理達到排放標(biāo)準(zhǔn)的瓶頸。

　　目前工業(yè)廢水常用的傳統(tǒng)脫色方法在脫除酒精工業(yè)廢水色度工程應(yīng)用方面存在局限：活性碳和樹脂吸附成本高、推廣難;臭氧氧化應(yīng)用較為廣泛，在處理其他工業(yè)廢水方面效果較好，但工業(yè)酒精廢水中所含的發(fā)色基團多以苯環(huán)、雜環(huán)類物質(zhì)化合物形式存在，空間結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，單獨靠臭氧氧化難以破壞其結(jié)構(gòu)，對某些有機物效果不理想，且單獨的臭氧氧化具有選擇性，當(dāng)污染物種類繁多時，凈化效果較差，也不能夠?qū)⑽廴疚飶氐追纸鉃闊o機物，其中間產(chǎn)物往往易再度發(fā)生生色反應(yīng)，發(fā)生處理后的廢水返色。另外單獨的臭氧氧化存在污染物降解速率低的問題，而催化臭氧氧化可顯著提升降解速率，如1999年ColinCopper等人用Fe2O3和TiO2催化臭氧化去除乙二酸、氯乙醇和氯苯酚，比單獨使用臭氧提升70%以上。研究表明，催化臭氧氧化可產(chǎn)生更高濃度的羥基自由基，這一類物質(zhì)沒有選擇性，對絕大多數(shù)有機污染物分解更為徹底，相對于單獨臭氧氧化，適用范圍也更為廣泛。但大部分催化氧化處理廢水效果并不理想，色度脫除率只有50%左右，尤其是工業(yè)酒精廢水脫色處理，效果更差，只有30%左右。

　　因此，亟需一種針對酒精工業(yè)廢水脫色處理、可工程應(yīng)用的催化氧化脫色設(shè)備。

　　實用新型內(nèi)容

　　針對上述問題，本實用新型提供一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備。

　　本實用新型的目的采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

　　一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，包括反應(yīng)器主體、中心管、出水管、鈦合金曝氣器、分流裝置，反應(yīng)器主體內(nèi)填充有固體催化劑;中心管豎直布置在反應(yīng)器主體的中心位置，其頂部設(shè)置有中心法蘭，其底部與液體催化劑投加口相連;中心管的末端與分流裝置相連;出水管通過設(shè)置在反應(yīng)器主體上的出水堰與反應(yīng)器主體相連，出水管的底部設(shè)置有出水口;鈦合金曝氣器設(shè)置在分流裝置的下方，其上設(shè)置有用于通入臭氧的臭氧通入口。

　　優(yōu)選地，反應(yīng)器主體的上部設(shè)置有封頭，封頭上設(shè)置有多個呼吸法蘭。

　　優(yōu)選地，反應(yīng)器主體的底部設(shè)置有底板法蘭。

　　優(yōu)選地，反應(yīng)器主體的高度為6500mm，底面直徑為3600mm。

　　優(yōu)選地，固相催化劑的填裝高度為4000mm。

　　優(yōu)選地，液體催化劑與臭氧的體積比為1:10，臭氧和廢水的氣水比為5:1。

　　優(yōu)選地，中心管的直徑為200mm。

　　優(yōu)選地，固相催化劑采用SD-Ⅲ型催化劑，催化劑顆粒直徑為10mm～30mm。

　　優(yōu)選地，臭氧通入口與反應(yīng)器主體底部的距離為400mm。

　　優(yōu)選地，分流裝置與反應(yīng)器主體的底部的距離為500mm。

　　本實用新型的有益效果為：

　　本裝置通過固體、液體的雙相催化劑作用，能更有效地脫除工業(yè)酒精廢水的色素，提升后續(xù)生化處理效率;結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，同時利用本設(shè)備進行的廢水脫色反應(yīng)反應(yīng)速度快，廢水處理周期短。