公布日：2023.03.03
申請日：2021.08.31
分類號：C02F1/78(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種反應器、臭氧催化氧化系統(tǒng)以及廢水處理方法。該反應器的反應室內設置有隔板，隔板的一端設置于反應室的內壁，另一端向反應室的水平方向上的內側延伸并且向反應室的上方延伸，另一端與反應室的頂壁間隔地設置，以使得隔板將反應室分割為設置有流化床物料的流化床區(qū)域和設置有固定床物料的固定床區(qū)域，反應室的進水口設置于流化床區(qū)域的下部，反應室的出水口設置于固定床區(qū)域的下部。根據本發(fā)明，能夠提高包含固液氣三態(tài)的反應體系的反應效率。
權利要求書
1.一種反應器(10)，其特征在于，所述反應器(10)包括反應室(100)，在所述反應室(100)內設置有隔板(110)，所述隔板(110)的一端設置于所述反應室(100)的內壁，所述隔板(110)的另一端向所述反應室(100)的水平方向上的內側延伸并且向所述反應室(100)的上方延伸，所述另一端與所述反應室(100)的頂壁間隔地設置，以使得所述隔板(110)將所述反應室(100)分割為設置有流化床物料(121)的流化床區(qū)域(120)和設置有固定床物料(131)的固定床區(qū)域(130)，所述反應室(100)的進水口(122)設置于所述流化床區(qū)域(120)的下部，所述反應室(100)的出水口(132)設置于所述固定床區(qū)域(130)的下部。
2.如權利要求1所述的反應器(10)，其特征在于，所述隔板(110)包括：第一隔板(111)，其一端設置于所述反應室(100)的底壁或側壁，另一端向所述反應室(100)的水平方向上的內側延伸；以及第二隔板(112)，其一端與所述第一隔板(111)的所述另一端連接，另一端向所述反應室(100)的上方延伸。
3.如權利要求1所述的反應器(10)，其特征在于，所述流化床區(qū)域(120)呈倒置的漏斗狀或大體呈“凸”字形。
4.如權利要求1所述的反應器(10)，其特征在于，所述進水口(122)設置在所述反應室(100)的底部，在所述進水口(122)設置有曝氣裝置(140)。
5.如權利要求1所述的反應器(10)，其特征在于，所述隔板(110)為設置有進氣孔的篩板。
6.如權利要求2所述的反應器(10)，其特征在于，所述隔板(110)還包括第三隔板(113)，所述第三隔板(113)的一端與所述第二隔板(112)的所述另一端連接，所述第三隔板(113)的另一端向所述反應室(100)的上方延伸并且向所述固定床區(qū)域(130)的外側延伸。
7.如權利要求1-6任一所述的反應器(10)，其特征在于，所述反應器(10)還包括設置于所述反應室(100)的外側的折流室(200)，從所述反應室(100)的所述出水口(132)排出的液體進入所述折流室(200)，在所述折流室(200)的內側的側壁設置有交錯布置的多個折流板(210)，進入所述折流室(200)的所述液體經由所述折流板(210)從所述折流室(200)的出水口(220)排出。
8.如權利要求1所述的反應器(10)，其特征在于，所述流化床物料(121)的粒徑為0.1-100mm，所述流化床物料(121)的比表面積為100m2/g以上，所述流化床物料(121)的強度大于120N；所述固定床物料(131)的粒徑為10-100mm，所述固定床物料(131)的比表面積為300m2/g以上，所述固定床物料(131)的強度大于100N。
9.一種臭氧催化氧化系統(tǒng)(1)，其特征在于，包括：權利要求1-8中任一項所述的反應器(10)；供水部(20)，其連接于所述反應室(100)的所述進水口(122)，用于向所述反應室(100)提供被處理液體；以及臭氧發(fā)生器(70)，其連接于所述反應室(100)的所述進水口(122)，用于向所述反應室(100)提供臭氧。
10.根據權利要求9所述的臭氧催化氧化系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述臭氧催化氧化系統(tǒng)(1)還包括氣水混合器(90)，所述供水部(20)和所述臭氧發(fā)生器(70)經由所述氣水混合器(90)而連接于所述反應室(100)的所述進水口(122)。
11.根據權利要求10所述的臭氧催化氧化系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述臭氧催化氧化系統(tǒng)(1)還包括加藥部(40)，所述加藥部(40)的出料口連接于所述氣水混合器(90)，以向所述氣水混合器(90)提供氧化劑，所述氧化劑是雙氧水、過氧化鈣、次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯、過硫酸鹽中的一種或多種。
12.一種廢水處理方法，其特征在于，使用權利要求1-8中任一項所述的反應器(10)進行廢水處理，所述流化床物料(121)為流化床催化劑，所述固定床物料(131)為固定床催化劑，所述廢水處理方法包括以下步驟：步驟(a)：使含有臭氧的廢水進入所述流化床區(qū)域(120)，進行第一階段臭氧催化氧化反應；以及步驟(b)：使經過所述第一階段臭氧催化氧化反應后的廢水回流進入所述固定床區(qū)域(130)，進行第二階段臭氧催化氧化反應。
13.根據權利要求12所述的廢水處理方法，其特征在于，在所述步驟(a)中，控制所述廢水在所述流化床區(qū)域(120)中的反應時間在20分鐘以內。
14.根據權利要求12或13所述的廢水處理方法，其特征在于，在所述步驟(b)之后還包括步驟(c)，在所述步驟(c)中，使經過所述第二階段臭氧催化氧化反應后的廢水進行折流，以使所述廢水中的殘余臭氧進行氧化反應。
發(fā)明內容
為了解決現有技術中存在的上述問題中的一個或多個，本發(fā)明提供一種反應器、臭氧催化氧化系統(tǒng)以及廢水處理方法。
本發(fā)明的反應器包括反應室，在反應室內設置有隔板，隔板的一端設置于反應室的內壁，隔板的另一端向反應室的水平方向上的內側延伸并且向反應室的上方延伸，另一端與反應室的頂壁間隔地設置，以使得隔板將反應室分割為設置有流化床物料的流化床區(qū)域和設置有固定床物料的固定床區(qū)域，反應室的進水口設置于流化床區(qū)域的下部，反應室的出水口設置于固定床區(qū)域的下部。
其中，隔板可以包括：第一隔板，其一端設置于反應室的底壁或側壁，另一端向反應室的水平方向上的內側延伸；以及第二隔板，其一端與第一隔板的另一端連接，另一端向反應室的上方延伸。
其中，流化床區(qū)域可以呈倒置的漏斗狀或大體呈“凸”字形。
其中，進水口可以設置在反應室的底部，在進水口可以設置有曝氣裝置。
其中，隔板可以為設置有進氣孔的篩板。
其中，隔板還可以包括第三隔板，第三隔板的一端與第二隔板的另一端連接，第三隔板的另一端向反應室的上方延伸并且向固定床區(qū)域的外側延伸。
其中，反應器還可以包括設置于反應室的外側的折流室，從反應室的出水口排出的液體進入折流室，
在折流室的內側的側壁可以設置有交錯布置的多個折流板，進入折流室的液體經由折流板從折流室的出水口排出。
其中，流化床物料的粒徑可以為0.1-100mm，流化床物料的比表面積可以為100m2/g以上，流化床物料的強度可以大于120N；固定床物料的粒徑可以為10-100mm，固定床物料的比表面積可以為300m2/g以上，固定床物料的強度可以大于100N。
本發(fā)明還提供一種臭氧催化氧化系統(tǒng)，其包括：上述反應器；供水部，其連接于反應室的進水口，用于向反應室提供被處理液體；以及臭氧發(fā)生器，其連接于反應室的進水口，用于向反應室提供臭氧。
其中，臭氧催化氧化系統(tǒng)還可以包括氣水混合器，供水部和臭氧發(fā)生器經由氣水混合器而連接于反應室的進水口。
其中，臭氧催化氧化系統(tǒng)還可以包括加藥部，加藥部的出料口連接于氣水混合器，以向氣水混合器提供氧化劑，氧化劑是雙氧水、過氧化鈣、次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯、過硫酸鹽中的一種或多種。
本發(fā)明還提供一種廢水處理方法，使用上述反應器進行廢水處理，流化床物料為流化床催化劑，固定床物料為固定床催化劑，廢水處理方法包括以下步驟：步驟(a)：使含有臭氧的廢水進入流化床區(qū)域，進行第一階段臭氧催化氧化反應；以及步驟(b)：使經過第一階段臭氧催化氧化反應后的廢水回流進入固定床區(qū)域，進行第二階段臭氧催化氧化反應。
其中，在步驟(a)中，可以控制廢水在流化床區(qū)域中的反應時間在20分鐘以內。
其中，在步驟(b)之后還可以包括步驟(c)，在步驟(c)中，使經過第二階段臭氧催化氧化反應后的廢水進行折流，以使廢水中的殘余臭氧進行氧化反應。
根據本發(fā)明，能夠提高包含固液氣三態(tài)的反應體系的反應效率。特別是，能夠解決在臭氧催化氧化技術中存在的傳質效率低、臭氧催化氧化效果差、反應器設計不合理、投資運行費用高等問題。
（發(fā)明人：耿翠玉）
