公布日：2022.08.30
申請日：2022.03.31
分類號：C02F1/72(2006.01)I;C02F1/78(2006.01)I;B01J23/745(2006.01)I;B01J23/889(2006.01)I;B01J35/02(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)及方法，包括進(jìn)水單元，所述進(jìn)水單元連通有流化床臭氧催化氧化單元的底部，所述流化床臭氧催化氧化單元頂部連通有尾氣處理單元，所述流化床臭氧催化氧化單元側(cè)壁下部連通有臭氧制備單元，所述流化床臭氧催化氧化單元側(cè)壁上部通過出水管連通有出水單元；所述出水管上連通有循環(huán)流化單元，所述循環(huán)流化單元與所述出水單元并列設(shè)置；所述循環(huán)流化單元連通有水射器，所述水射器與所述流化床臭氧催化氧化單元側(cè)壁下部、所述臭氧制備單元連通。本發(fā)明采用催化劑流化形式實現(xiàn)臭氧與廢水及催化劑的高效接觸、混合，傳質(zhì)效率高，可用于各種污水的臭氧催化氧化預(yù)處理或深度處理。
權(quán)利要求書
1.一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)水單元(1)，所述進(jìn)水單元(1)連通有流化床臭氧催化氧化單元(5)的底部，所述流化床臭氧催化氧化單元(5)頂部連通有尾氣處理單元(17)，所述流化床臭氧催化氧化單元(5)側(cè)壁下部連通有臭氧制備單元(6)，所述流化床臭氧催化氧化單元(5)側(cè)壁上部通過出水管(8)連通有出水單元(9)；所述出水管(8)上連通有循環(huán)流化單元(11)，所述循環(huán)流化單元(11)與所述出水單元(9)并列設(shè)置；所述循環(huán)流化單元(11)連通有水射器(13)，所述水射器(13)與所述流化床臭氧催化氧化單元(5)側(cè)壁下部、所述臭氧制備單元(6)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，所述流化床臭氧催化氧化單元(5)由上至下依次設(shè)有尾氣區(qū)(5-10)、出水區(qū)(5-9)、沉淀區(qū)(5-8)、流化區(qū)(5-7)、催化劑區(qū)(5-6)、布水布?xì)鈪^(qū)(5-1)；所述沉淀區(qū)(5-8)與流化區(qū)(5-7)直徑比為1.2-1.5:1，所述催化劑區(qū)(5-6)、流化區(qū)(5-7)、沉淀區(qū)(5-8)高度之比為2-3：2-3：1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，所述布水布?xì)鈪^(qū)(5-1)側(cè)壁連通有布水管(5-2)，所述布水管(5-2)與所述水射器(13)的出口端連通，所述布水管(5-2)上連通有若干布水支管(5-2-1)，所述布水支管(5-2-1)上開設(shè)有若干個布水孔(5-2-2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，所述布水布?xì)鈪^(qū)(5-1)側(cè)壁連通有布?xì)夤?/span>(5-3)，所述布?xì)夤?/span>(5-3)與所述臭氧制備單元(6)連通，所述布?xì)夤?/span>(5-3)上連通有若干布?xì)庵Ч?/span>(5-3-1)，所述布?xì)庵Ч?/span>(5-3-1)上連通有若干個鈦盤曝氣器(5-3-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，所述催化劑區(qū)(5-6)與所述布水布?xì)鈪^(qū)(5-1)之間設(shè)有支撐板(5-4)，所述支撐板(5-4)與所述流化床臭氧催化氧化單元(5)內(nèi)壁固定連接，所述支撐板(5-4)上安裝有若干水帽(5-5)，所述催化劑區(qū)(5-6)與所述布水布?xì)鈪^(qū)(5-1)通過所述水帽(5-5)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，所述催化劑區(qū)(5-6)內(nèi)填充有非負(fù)載型臭氧催化劑，所述非負(fù)載型臭氧催化劑位于所述水帽(5-5)上方；所述非負(fù)載型臭氧催化劑為鐵粉、羥基氧化鐵粉、鐵粒、羥基氧化鐵粒、鐵錳粒的一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，所述非負(fù)載型臭氧催化劑粒徑為0.4-1mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，所述出水區(qū)(5-9)內(nèi)設(shè)置集水渠(5-11)，所述集水渠(5-11)固定連接在所述流化床臭氧催化氧化單元(5)的內(nèi)壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，所述尾氣處理單元(17)為尾氣破壞器，所述尾氣區(qū)(5-10)與所述尾氣處理單元(17)通過尾氣收集管連通。
10.一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水方法，采用權(quán)利要求1-9任一項所述的非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，其特征在于，處理步驟如下：首先，通過進(jìn)水單元(1)將污水送入流化床臭氧催化氧化單元(5)底部，臭氧制備單元(6)將臭氧送入流化床臭氧催化氧化單元(5)底部，流化床臭氧催化氧化單元(5)底部的非負(fù)載型臭氧催化劑在循環(huán)流化單元(11)循環(huán)水的動力作用下呈流態(tài)化，并與臭氧、污水進(jìn)行充分接觸、反應(yīng)；然后，反應(yīng)后的污水在流化床臭氧催化氧化單元(5)內(nèi)進(jìn)行沉淀，實現(xiàn)與非負(fù)載型臭氧催化劑的分離，經(jīng)沉淀后的污水流出流化床臭氧催化氧化單元(5)進(jìn)入出水單元(9)；最后，流化床臭氧催化氧化單元(5)頂部富集的反應(yīng)后的臭氧尾氣進(jìn)入尾氣處理單元(17)破壞其中的臭氧后排放，避免二次污染。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)及方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，包括進(jìn)水單元，所述進(jìn)水單元連通有流化床臭氧催化氧化單元的底部，所述流化床臭氧催化氧化單元頂部連通有尾氣處理單元，所述流化床臭氧催化氧化單元側(cè)壁下部連通有臭氧制備單元，所述流化床臭氧催化氧化單元側(cè)壁上部通過出水管連通有出水單元；所述出水管上連通有循環(huán)流化單元，所述循環(huán)流化單元與所述出水單元并列設(shè)置；所述循環(huán)流化單元連通有水射器，所述水射器與所述流化床臭氧催化氧化單元側(cè)壁下部、所述臭氧制備單元連通。
優(yōu)選的，所述流化床臭氧催化氧化單元由上至下依次設(shè)有尾氣區(qū)、出水區(qū)、沉淀區(qū)、流化區(qū)、催化劑區(qū)、布水布?xì)鈪^(qū)；所述沉淀區(qū)與流化區(qū)直徑比為1.2-1.5:1，所述催化劑區(qū)、流化區(qū)、沉淀區(qū)高度之比為2-3：2-3：1。
優(yōu)選的，所述布水布?xì)鈪^(qū)側(cè)壁連通有布水管，所述布水管與所述水射器的出口端連通，所述布水管上連通有若干布水支管，所述布水支管上開設(shè)有若干個布水孔。
優(yōu)選的，所述布水布?xì)鈪^(qū)側(cè)壁連通有布?xì)夤埽霾細(xì)夤芘c所述臭氧制備單元連通，所述布?xì)夤苌线B通有若干布?xì)庵Ч�，所述布�(xì)庵Ч苌线B通有若干個鈦盤曝氣器。
優(yōu)選的，所述催化劑區(qū)與所述布水布?xì)鈪^(qū)之間設(shè)有支撐板，所述支撐板與所述流化床臭氧催化氧化單元內(nèi)壁固定連接，所述支撐板上安裝有若干水帽，所述催化劑區(qū)與所述布水布?xì)鈪^(qū)通過所述水帽連通。
優(yōu)選的，所述催化劑區(qū)內(nèi)填充有非負(fù)載型臭氧催化劑，所述非負(fù)載型臭氧催化劑位于所述水帽上方；所述非負(fù)載型臭氧催化劑為鐵粉、羥基氧化鐵粉、鐵粒、羥基氧化鐵粒、鐵錳粒的一種或幾種。
優(yōu)選的，所述非負(fù)載型臭氧催化劑粒徑為0.4-1mm。
優(yōu)選的，所述出水區(qū)內(nèi)設(shè)置集水渠，所述集水渠固定連接在所述流化床臭氧催化氧化單元的內(nèi)壁上。
優(yōu)選的，所述尾氣處理單元為尾氣破壞器，所述尾氣區(qū)與所述尾氣處理單元通過尾氣收集管連通。
一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水方法，采用非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)，處理步驟如下：
首先，通過進(jìn)水單元將污水送入流化床臭氧催化氧化單元底部，臭氧制備單元將臭氧送入流化床臭氧催化氧化單元底部，流化床臭氧催化氧化單元底部的非負(fù)載型臭氧催化劑在循環(huán)流化單元循環(huán)水的動力作用下呈流態(tài)化，并與臭氧、污水進(jìn)行充分接觸、反應(yīng)；
然后，反應(yīng)后的污水在流化床臭氧催化氧化單元內(nèi)進(jìn)行沉淀，實現(xiàn)與非負(fù)載型臭氧催化劑的分離，經(jīng)沉淀后的污水流出流化床臭氧催化氧化單元進(jìn)入出水單元；
最后，流化床臭氧催化氧化單元頂部富集的反應(yīng)后的臭氧尾氣進(jìn)入尾氣處理單元破壞其中的臭氧后排放，避免二次污染。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：
(1)本發(fā)明提供的一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)及方法，使用非負(fù)載型臭氧催化劑，催化劑不會因流化、碰撞及長時間使用而使活性成分脫落，無臭氧催化氧化效果下降風(fēng)險；
(2)本發(fā)明提供的一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)及方法，使用微粒型臭氧催化劑，催化劑比表面積大，可與廢水、臭氧充分接觸反應(yīng)，臭氧催化氧化效率高；
(3)本發(fā)明提供的一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)及方法，采用催化劑流化方式，對臭氧催化氧化裝置前處理系統(tǒng)要求不高，且臭氧催化氧化裝置無需反洗，臭氧催化氧化系統(tǒng)簡單，操作管理方便，無結(jié)垢及短流風(fēng)險。
(4)本發(fā)明提供的一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)及方法，通過水射器將臭氧催化劑的流化與臭氧的溶解所需的動力有效結(jié)合，降低系統(tǒng)動力消耗、經(jīng)濟節(jié)能，且提高臭氧利用效率，增強臭氧催化氧化污水處理效果。
(5)本發(fā)明提供的一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)及方法，將臭氧的水射器溶解與鈦盤曝氣溶解相結(jié)合，可根據(jù)原水水質(zhì)靈活投加臭氧，適用范圍廣。
(6)本發(fā)明提供的一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)及方法，采用催化劑流化形式實現(xiàn)臭氧與廢水及催化劑的高效接觸、混合，傳質(zhì)效率高。
(7)本發(fā)明提供的一種非負(fù)載型流化床式臭氧催化氧化處理污水系統(tǒng)及方法，通過設(shè)置尾氣處理單元，實現(xiàn)臭氧尾氣的收集、臭氧分解破壞，避免了二次污染。
（發(fā)明人：趙寧華;李少林;魏宏斌;劉立文;郭靖;楊澤友）
