公布日：2022.09.09
申請(qǐng)日：2022.07.19
分類號(hào)：C02F9/04(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及一種回收利用一體化的磁性催化氧化廢水處理系統(tǒng)，包括前處理單元、若干個(gè)廢水處理單元、若干個(gè)催化劑回收單元、后處理單元和控制單元，前處理單元通過(guò)管道并聯(lián)若干個(gè)廢水處理單元，每個(gè)廢水處理單元對(duì)應(yīng)連接一個(gè)催化劑回收單元；控制單元通訊連接其它各個(gè)單元；催化劑回收單元包括磁力回收傳送帶、催化劑收集池和集水池，磁力回收傳送帶的下方的一側(cè)設(shè)置催化劑收集池，另一側(cè)設(shè)置集水池；后處理單元通過(guò)管道并聯(lián)若干個(gè)催化劑回收單元的集水池，用于接收與催化劑分離后的廢水；下一級(jí)廢水處理單元連接上一級(jí)催化劑回收單元的催化劑收集池，用于利用上一級(jí)廢水處理單元使用后的催化劑。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種回收利用一體化的磁性催化氧化廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括前處理單元、若干個(gè)廢水處理單元、若干個(gè)催化劑回收單元、后處理單元和控制單元，所述前處理單元通過(guò)管道并聯(lián)若干個(gè)廢水處理單元，每個(gè)廢水處理單元對(duì)應(yīng)連接一個(gè)催化劑回收單元；控制單元通訊連接前處理單元、若干個(gè)廢水處理單元、若干個(gè)催化劑回收單元和后處理單元；所述催化劑回收單元包括磁力回收傳送帶、催化劑收集池和集水池，磁力回收傳送帶的下方的一側(cè)設(shè)置催化劑收集池，另一側(cè)設(shè)置集水池；后處理單元通過(guò)管道并聯(lián)若干個(gè)催化劑回收單元的集水池，用于接收與催化劑分離后的廢水；下一級(jí)廢水處理單元連接上一級(jí)催化劑回收單元的催化劑收集池，用于利用上一級(jí)廢水處理單元使用后的催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述廢水處理單元為圓筒形，由下至上設(shè)有布水區(qū)、廢水處理區(qū)、回流區(qū)和溢流區(qū)；所述布水區(qū)的底部設(shè)有第二進(jìn)水口，布水區(qū)與廢水處理區(qū)之間設(shè)有載體托板，廢水處理區(qū)與回流區(qū)之間設(shè)有載體隔網(wǎng)，回流區(qū)與溢流區(qū)之間設(shè)有溢流堰，溢流堰的出口設(shè)有第二出水口，用于輸出廢水處理單元處理后的料液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述布水區(qū)的兩側(cè)分別設(shè)有催化劑入口和氧化劑入口，回流區(qū)的兩側(cè)分別設(shè)有催化劑回流出口和氧化劑回流出口，氧化劑回流出口與氧化劑入口之間設(shè)置氧化劑藥劑池；第一個(gè)廢水處理單元的催化劑回流出口與催化劑入口之間設(shè)置催化劑藥劑池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述布水區(qū)的底部包括布水管道以及布水管道上方的催化劑分布管道和氧化劑分布管道，使得進(jìn)水、催化劑和氧化劑都均勻分散、均勻混合；所述布水管道包括若干個(gè)放射支管和中心進(jìn)口，放射支管呈放射狀，第二進(jìn)水口連接中心進(jìn)口，每個(gè)放射支管上均勻設(shè)有若干個(gè)布水噴嘴；所述催化劑分布管道為第一環(huán)形盤管，催化劑分布管道的進(jìn)口連接催化劑入口，第一環(huán)形盤管的上表面均勻設(shè)有若干個(gè)催化劑噴嘴；所述氧化劑分布管道為第二環(huán)形盤管，氧化劑分布管道的進(jìn)口連接氧化劑入口，第二環(huán)形盤管的上表面均勻設(shè)有若干個(gè)氧化劑噴嘴。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述催化劑回收單元包括三角形的磁力回收傳送帶及其上方的出水噴頭、以及下方的催化劑收集池和集水池，所述出水噴頭連接對(duì)應(yīng)的廢水處理單元的第二出水口；所述磁力回收傳送帶由頂點(diǎn)轉(zhuǎn)軸、短邊轉(zhuǎn)軸和長(zhǎng)邊轉(zhuǎn)軸三點(diǎn)支撐，形成具有長(zhǎng)側(cè)邊、短側(cè)邊和水平底邊的三角形，出水噴頭位于長(zhǎng)側(cè)邊的上方，長(zhǎng)側(cè)邊的下表面設(shè)有磁力裝置；所述水平底邊的下方且靠近短邊轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有催化劑收集池，水平底邊的下方且靠近長(zhǎng)邊轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有集水池。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述水平底邊靠近短邊轉(zhuǎn)軸處設(shè)有滾刷，滾刷與水平底邊的下表面接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述催化劑收集池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，且底部出口通過(guò)管道連接下一個(gè)廢水處理單元的催化劑藥劑池，下一個(gè)廢水處理單元的催化劑回流出口通過(guò)管道連接催化劑收集池，用于將下一個(gè)廢水處理單元的回流廢水引入催化劑收集池。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述集水池的頂部設(shè)有第三過(guò)濾網(wǎng)以及與第三過(guò)濾網(wǎng)活動(dòng)連接的底部轉(zhuǎn)軸；催化劑收集池和集水池的側(cè)面設(shè)有加熱裝置，加熱裝置分別通過(guò)第一傳送帶和第二傳送帶連接集水池和催化劑收集池；第三過(guò)濾網(wǎng)能夠以底部轉(zhuǎn)軸為支點(diǎn)，在集水池頂部和第一傳送帶上方轉(zhuǎn)動(dòng)；第三過(guò)濾網(wǎng)能夠覆蓋集水池的頂部，用于攔截回收含鐵氧化物固體，第三過(guò)濾網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)，將攔截的固體翻轉(zhuǎn)傾倒在第一傳送帶上，再輸入加熱裝置進(jìn)行加熱，將FeO轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4，再通過(guò)第二傳送帶將再生的催化劑輸送至催化劑收集池，用于下一個(gè)廢水處理單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述后處理單元設(shè)有若干個(gè)第三進(jìn)水口和一個(gè)第三出水口，每個(gè)第三進(jìn)水口通過(guò)管道和水泵連接對(duì)應(yīng)的催化劑回收單元的集水池。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述磁力裝置為磁力傳送帶，磁力傳送帶以頂點(diǎn)轉(zhuǎn)軸和和長(zhǎng)邊轉(zhuǎn)軸為支撐，并在頂點(diǎn)電動(dòng)機(jī)和長(zhǎng)邊電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，磁力傳送帶的上表面緊貼磁力回收傳送帶的長(zhǎng)側(cè)邊的下表面運(yùn)動(dòng)，用于吸引催化劑向上爬升，到達(dá)頂點(diǎn)轉(zhuǎn)軸后，磁力傳送帶與短側(cè)邊分離而失去磁力吸引，催化劑從短側(cè)邊落入下方的催化劑收集池，進(jìn)行回收。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種回收利用一體化的磁性催化氧化廢水處理系統(tǒng)，在高效處理有機(jī)廢水的同時(shí)，解決了磁性催化劑回收后不能連續(xù)利用，自動(dòng)化程度較低的問(wèn)題。
所述回收利用一體化的磁性催化氧化廢水處理系統(tǒng)，包括前處理單元、若干個(gè)廢水處理單元、若干個(gè)催化劑回收單元、后處理單元和控制單元，所述前處理單元通過(guò)管道并聯(lián)若干個(gè)廢水處理單元，每個(gè)廢水處理單元對(duì)應(yīng)連接一個(gè)催化劑回收單元；控制單元通訊連接前處理單元、若干個(gè)廢水處理單元、若干個(gè)催化劑回收單元和后處理單元；
所述催化劑回收單元包括磁力回收傳送帶、催化劑收集池和集水池，磁力回收傳送帶的下方的一側(cè)設(shè)置催化劑收集池，另一側(cè)設(shè)置集水池；
后處理單元通過(guò)管道并聯(lián)若干個(gè)催化劑回收單元的集水池，用于接收與催化劑分離后的廢水；下一級(jí)廢水處理單元連接上一級(jí)催化劑回收單元的催化劑收集池，用于利用上一級(jí)廢水處理單元使用后的催化劑。
可選的，所述廢水處理單元為圓筒形，由下至上設(shè)有布水區(qū)、廢水處理區(qū)、回流區(qū)和溢流區(qū)；所述布水區(qū)的底部設(shè)有第二進(jìn)水口，布水區(qū)與廢水處理區(qū)之間設(shè)有載體托板，廢水處理區(qū)與回流區(qū)之間設(shè)有載體隔網(wǎng)，回流區(qū)與溢流區(qū)之間設(shè)有溢流堰，溢流堰的出口設(shè)有第二出水口，用于輸出廢水處理單元處理后的料液。
進(jìn)一步可選的，所述布水區(qū)的兩側(cè)分別設(shè)有催化劑入口和氧化劑入口，回流區(qū)的兩側(cè)分別設(shè)有催化劑回流出口和氧化劑回流出口，氧化劑回流出口與氧化劑入口之間設(shè)置氧化劑藥劑池；優(yōu)選的，第一個(gè)廢水處理單元的催化劑回流出口與催化劑入口之間設(shè)置催化劑藥劑池。
可選的，所述布水區(qū)的底部包括布水管道以及布水管道上方的催化劑分布管道和氧化劑分布管道，使得進(jìn)水、催化劑和氧化劑都均勻分散、均勻混合；
所述布水管道包括若干個(gè)放射支管和中心進(jìn)口，放射支管呈放射狀，第二進(jìn)水口連接中心進(jìn)口，每個(gè)放射支管上均勻設(shè)有若干個(gè)布水噴嘴；
所述催化劑分布管道為第一環(huán)形盤管，催化劑分布管道的進(jìn)口連接催化劑入口，第一環(huán)形盤管的上表面均勻設(shè)有若干個(gè)催化劑噴嘴；
所述氧化劑分布管道為第二環(huán)形盤管，氧化劑分布管道的進(jìn)口連接氧化劑入口，第二環(huán)形盤管的上表面均勻設(shè)有若干個(gè)氧化劑噴嘴。
可選的，所述催化劑回收單元包括三角形的磁力回收傳送帶及其上方的出水噴頭、以及下方的催化劑收集池和集水池，所述出水噴頭連接對(duì)應(yīng)的廢水處理單元的第二出水口；
所述磁力回收傳送帶由頂點(diǎn)轉(zhuǎn)軸、短邊轉(zhuǎn)軸和長(zhǎng)邊轉(zhuǎn)軸三點(diǎn)支撐，形成具有長(zhǎng)側(cè)邊、短側(cè)邊和水平底邊的三角形，出水噴頭位于長(zhǎng)側(cè)邊的上方，長(zhǎng)側(cè)邊的下表面設(shè)有磁力裝置；所述水平底邊的下方且靠近短邊轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有催化劑收集池，水平底邊的下方且靠近長(zhǎng)邊轉(zhuǎn)軸的一端設(shè)有集水池。
任選的，所述磁力裝置為若干個(gè)緊密排列永磁滾柱，所述永磁滾柱緊貼長(zhǎng)側(cè)邊的下表面，用于吸引長(zhǎng)側(cè)邊傳送帶上廢水中的磁性催化劑。
任選的，所述磁力裝置為磁力傳送帶，磁力傳送帶以頂點(diǎn)轉(zhuǎn)軸和和長(zhǎng)邊轉(zhuǎn)軸為支撐，并在頂點(diǎn)電動(dòng)機(jī)和長(zhǎng)邊電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，磁力傳送帶的上表面緊貼磁力回收傳送帶的長(zhǎng)側(cè)邊的下表面運(yùn)動(dòng)，用于吸引催化劑向上爬升，到達(dá)頂點(diǎn)轉(zhuǎn)軸后，磁力傳送帶與短側(cè)邊分離而失去磁力吸引，催化劑從短側(cè)邊落入下方的催化劑收集池，進(jìn)行回收。
進(jìn)一步可選的，所述水平底邊靠近短邊轉(zhuǎn)軸處設(shè)有滾刷，滾刷與水平底邊的下表面接觸。
可選的，所述催化劑收集池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，且底部出口通過(guò)管道連接下一個(gè)廢水處理單元的催化劑藥劑池，下一個(gè)廢水處理單元的催化劑回流出口通過(guò)管道連接催化劑收集池，用于將下一個(gè)廢水處理單元的回流廢水引入催化劑收集池，在攪拌裝置的作用下，與收集的催化劑形成懸濁液，輸入下一個(gè)廢水處理單元繼續(xù)使用。
在廢水處理單元中，催化劑主要是Fe3O4，催化氧化降解廢水中的污染物，同時(shí)Fe3O4也可能生成Fe2O3和/或FeO，F(xiàn)e2O3具有弱磁性，F(xiàn)eO沒(méi)有磁性，磁力回收傳送帶可回收Fe3O4和大部分Fe2O3，F(xiàn)eO和少部分Fe2O3將隨廢水進(jìn)入集水池，不能被回收利用，而造成催化劑的浪費(fèi)。同時(shí)，催化劑顆粒與第一填料、第二填料充分接觸、摩擦、撞擊，將減少催化劑的物理尺寸，雖然有利于催化降解處理廢水，但不利于磁力回收傳送帶回收，小顆粒催化劑也將隨廢水進(jìn)入集水池。針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了以下優(yōu)選方案。
優(yōu)選的，所述集水池的頂部設(shè)有第三過(guò)濾網(wǎng)以及與第三過(guò)濾網(wǎng)活動(dòng)連接的底部轉(zhuǎn)軸；催化劑收集池和集水池的側(cè)面設(shè)有加熱裝置，加熱裝置分別通過(guò)第一傳送帶和第二傳送帶連接集水池和催化劑收集池；第三過(guò)濾網(wǎng)能夠以底部轉(zhuǎn)軸為支點(diǎn)，在集水池頂部和第一傳送帶上方轉(zhuǎn)動(dòng)，即第三過(guò)濾網(wǎng)能夠覆蓋集水池的頂部，用于攔截回收含鐵氧化物固體，第三過(guò)濾網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)，將攔截的固體翻轉(zhuǎn)傾倒在第一傳送帶上，再輸入加熱裝置進(jìn)行加熱，將FeO轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4，再通過(guò)第二傳送帶將再生的催化劑輸送至催化劑收集池，用于下一個(gè)廢水處理單元。
優(yōu)選的，所述加熱裝置連接供氧裝置，并能控制氧氣的供給量。
可選的，所述后處理單元設(shè)有若干個(gè)第三進(jìn)水口和一個(gè)第三出水口，每個(gè)第三進(jìn)水口通過(guò)管道和水泵連接對(duì)應(yīng)的催化劑回收單元的集水池。
本發(fā)明所述的廢水處理系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)際催化劑利用情況，確定催化劑可重復(fù)利用的次數(shù)，進(jìn)而確定所述廢水處理單元和所述催化劑回收單元的數(shù)量，同一級(jí)的廢水處理單元和催化劑回收單元串聯(lián)使用。第一級(jí)廢水處理單元的催化劑回流出口依次連接本單元的催化劑藥劑池和催化劑入口。后續(xù)的廢水處理單元的催化劑回流出口依次連接上一級(jí)的催化劑回收單元的催化劑收集池、本單元的催化劑藥劑池和催化劑入口，實(shí)現(xiàn)下一級(jí)廢水處理單元利用上一級(jí)廢水處理單元回收的催化劑，而不用額外補(bǔ)充新的催化劑，這樣不僅實(shí)現(xiàn)了分級(jí)回收催化劑，而且最大限度地利用該回收的催化劑于下一級(jí)廢水處理單元。
處于最后的催化劑回收單元可以不與后續(xù)的廢水處理單元連接，該單元的催化劑收集池內(nèi)可以不安裝攪拌裝置。
（發(fā)明人：姜鳳成;張傳兵;王明仕;徐亞慧;趙曙光;王慧芳;邱瑤;季福東;張景;陸旭陽(yáng);陳文雙：）
