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逆流式臭氧氧化反應(yīng)器

發(fā)布時(shí)間:2023-12-11 15:00:55  中國(guó)污水處理工程網(wǎng)

公布日:2023.03.21

申請(qǐng)日:2022.12.29

分類(lèi)號(hào):C02F1/78(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開(kāi)了一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器及其污水處理工藝,屬于污水處理領(lǐng)域。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置逆流式臭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu),使反應(yīng)器形成兩級(jí)不同氧化原理的反應(yīng)區(qū),在第一多相反應(yīng)區(qū)內(nèi),為含有相對(duì)低濃度COD的污水提供相對(duì)高濃度的臭氧,并且在第二多相反應(yīng)區(qū)內(nèi),為含有相對(duì)高濃度COD的污水提供相對(duì)低濃度的臭氧,充分利用臭氧直接氧化和間接氧化能力,提高臭氧利用率,提高臭氧氧化反應(yīng)效率,最大化去除污水中的有機(jī)污染物。

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權(quán)利要求書(shū)

1.一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器,包括反應(yīng)器本體(100),所述反應(yīng)器本體(100)下方設(shè)置有出水口(101),反應(yīng)器本體(100)上方設(shè)置有進(jìn)水口(102),其特征在于:所述反應(yīng)器本體(100)頂部設(shè)置有尾氣處理裝置(103),并且所述反應(yīng)器本體(100)內(nèi)部設(shè)置有曝氣區(qū)(110)、第一多相反應(yīng)區(qū)(120)和第二多相反應(yīng)區(qū)(130),曝氣區(qū)(110)位于靠近反應(yīng)器本體(100)的出水口(101)位置處,并且第一多相反應(yīng)區(qū)(120)位于曝氣區(qū)(110)與第二多相反應(yīng)區(qū)(130)之間;其中,所述曝氣區(qū)(110)內(nèi)設(shè)置有曝氣裝置(1101),第一多相反應(yīng)區(qū)(120)內(nèi)設(shè)置有吸附填料,第二多相反應(yīng)區(qū)(130)內(nèi)設(shè)置有催化填料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器,其特征在于:所述第一多相反應(yīng)區(qū)(120)與第二多相反應(yīng)區(qū)(130)之間,以及第一多相反應(yīng)區(qū)(120)與曝氣區(qū)(110)之間分別由隔板分隔開(kāi),所述隔板上均勻分布有孔洞,孔洞的直徑小于16mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器,其特征在于:所述吸附填料的體積占第一多相反應(yīng)區(qū)(120)體積的3-20%,所述催化填料的體積占第二多相反應(yīng)區(qū)(130)體積的3-20%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器,其特征在于:所述第一多相反應(yīng)區(qū)(120)外部設(shè)置有第一回流出口(121)和第一回流入口(122),第一回流出口(121)通過(guò)第一回流管道(1210)與第一回流入口(122)相連接,并且第一回流管道(1210)上設(shè)置有第一回流泵(1220);所述第二多相反應(yīng)區(qū)(130)外部設(shè)置有第二回流出口(131)和第二回流入口(132),第二回流出口(131)通過(guò)第二回流管道(1310)與第二回流入口(132)相連接,并且第二回流管道(1310)上設(shè)置有第二回流泵(1320)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器,其特征在于:所述曝氣裝置(1101)位于自曝氣區(qū)(110)底部600-1500mm高度處。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器,其特征在于:所述第一回流管道(1210)上設(shè)置有第一pH調(diào)節(jié)口(1230),第二回流管道(1310)上設(shè)置有第二pH調(diào)節(jié)口(1330)。

7.一種逆流式臭氧氧化處理污水工藝,其特征在于:包括將污水從進(jìn)水口(102)自上而下進(jìn)入反應(yīng)器本體(100),同時(shí)將臭氧通過(guò)曝氣裝置(1101)自下而上進(jìn)入反應(yīng)器本體(100),使得污水在第二多相反應(yīng)區(qū)(130)中,在催化填料的催化作用下進(jìn)行間接臭氧氧化反應(yīng),污水中的COD被羥基自由基氧化氧化;而后污水在第一多相反應(yīng)區(qū)(120)中,在吸附填料的吸附富集作用下進(jìn)行直接臭氧氧化反應(yīng),污水中的剩余COD與臭氧反應(yīng)被進(jìn)一步去除,處理后的污水從出水口(101)排出反應(yīng)器本體(100)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種逆流式臭氧氧化處理污水工藝,其特征在于:還包括控制第一多相反應(yīng)區(qū)(120)pH2-5;控制第二多相反應(yīng)區(qū)(130)pH8-10。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種逆流式臭氧氧化處理污水工藝,其特征在于:污水在第一多相反應(yīng)區(qū)(120)的停留時(shí)間為3-7min,第二多相反應(yīng)區(qū)(130)的停留時(shí)間為30-120min

10.根據(jù)權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述的一種逆流式臭氧氧化處理污水工藝,其特征在于:還包括在第一多相反應(yīng)區(qū)(120)和第二多相反應(yīng)區(qū)(130)內(nèi)對(duì)污水進(jìn)行回流處理,回流處理過(guò)程中控制污水上升流速為1-3m/h

發(fā)明內(nèi)容

1.要解決的問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有臭氧氧化處理污水技術(shù)中存在臭氧消耗量大、臭氧利率低、氧化效果差的問(wèn)題,本發(fā)明提供一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器及其污水處理工藝。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置逆流式臭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu),使反應(yīng)器形成兩級(jí)不同氧化原理的反應(yīng)區(qū),并且控制不同反應(yīng)區(qū)內(nèi)的反應(yīng)條件,使污水處理過(guò)程中既保證高濃度臭氧,又可以最大化去除有機(jī)污染物,提高臭氧利用率,提高臭氧氧化反應(yīng)效率。

2.技術(shù)方案

為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:

本發(fā)明的一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器,包括反應(yīng)器本體,所述反應(yīng)器本體下方設(shè)置有出水口,反應(yīng)器本體上方設(shè)置有進(jìn)水口,所述反應(yīng)器本體頂部設(shè)置有尾氣處理裝置,并且所述反應(yīng)器本體內(nèi)部設(shè)置有曝氣區(qū)、第一多相反應(yīng)區(qū)和第二多相反應(yīng)區(qū),曝氣區(qū)位于靠近反應(yīng)器本體的出水口位置處,并且第一多相反應(yīng)區(qū)位于曝氣區(qū)與第二多相反應(yīng)區(qū)之間;其中,所述曝氣區(qū)內(nèi)設(shè)置有曝氣裝置,第一多相反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有吸附填料,第二多相反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有催化填料。

優(yōu)選地,所述第一多相反應(yīng)區(qū)與第二多相反應(yīng)區(qū)由隔板分隔開(kāi),所述第一多相反應(yīng)區(qū)與曝氣區(qū)之間由隔板分隔開(kāi),所述隔板上均勻分布有孔洞,孔洞的直徑小于16mm。

優(yōu)選地,所述吸附填料的體積占第一多相反應(yīng)區(qū)體積的3-20%,所述催化填料的體積占第二多相反應(yīng)區(qū)體積的3-20%。

優(yōu)選地,所述吸附填料為吸附樹(shù)脂。

優(yōu)選地,所述催化填料為金屬氧化物填料,所述金屬氧化物填料包括SiO2、TiO2、Al2O3ZrO2中的一種或多種。

優(yōu)選地,所述第一多相反應(yīng)區(qū)外部設(shè)置有第一回流出口和第一回流入口,第一回流出口通過(guò)第一回流管道與第一回流入口相連接,并且第一回流管道上設(shè)置有第一回流泵;所述第二多相反應(yīng)區(qū)外部設(shè)置有第二回流出口和第二回流入口,第二回流出口通過(guò)第二回流管道與第二回流入口相連接,并且第二回流管道上設(shè)置有第二回流泵。

優(yōu)選地,所述曝氣裝置位于自曝氣區(qū)底部600-1500mm高度處。

優(yōu)選地,所述第一回流管道上設(shè)置有第一pH調(diào)節(jié)口,第二回流管道上設(shè)置有第二pH調(diào)節(jié)口。

本發(fā)明的一種逆流式臭氧氧化處理污水工藝,包括將污水從進(jìn)水口自上而下進(jìn)入反應(yīng)器本體,同時(shí)將臭氧通過(guò)曝氣裝置自下而上進(jìn)入反應(yīng)器本體,使得污水在第二多相反應(yīng)區(qū)中,在催化填料的催化作用下進(jìn)行間接臭氧氧化反應(yīng),污水中的COD被羥基自由基氧化氧化;而后污水在第一多相反應(yīng)區(qū)中,在吸附填料的吸附富集作用下進(jìn)行直接臭氧氧化反應(yīng),污水中的剩余COD與臭氧反應(yīng)被進(jìn)一步去除,處理后的污水從出水口排出反應(yīng)器本體。

本發(fā)明的一種逆流式臭氧氧化處理污水工藝,還包括控制第一多相反應(yīng)區(qū)的pH2-5;控制第二多相反應(yīng)區(qū)的pH8-10。

優(yōu)選地,污水在第一多相反應(yīng)區(qū)的停留時(shí)間為3-7min,第二多相反應(yīng)區(qū)的停留時(shí)間為30-120min。

本發(fā)明的一種逆流式臭氧氧化處理污水工藝,還包括在第一多相反應(yīng)區(qū)和第二多相反應(yīng)區(qū)內(nèi)對(duì)污水進(jìn)行回流處理,回流處理過(guò)程中控制污水上升流速為1-3m/h。

3.有益效果

相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果為:

(1)本發(fā)明的一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器,設(shè)置逆流式臭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu),使反應(yīng)器形成兩級(jí)不同氧化原理的反應(yīng)區(qū),充分利用臭氧直接氧化和間接氧化能力,最大程度地去除污水中的有機(jī)污染物,提高臭氧利用率,提高臭氧氧化反應(yīng)效率;

(2)本發(fā)明的一種逆流式臭氧氧化反應(yīng)器,第一多相反應(yīng)區(qū)和第二多相反應(yīng)區(qū)均各自設(shè)有回流泵,控制上升流速在1-3m/h,不僅提高反應(yīng)區(qū)內(nèi)混合程度、臭氧與填料之間的接觸概率、反應(yīng)效率,而且為兩反應(yīng)區(qū)內(nèi)不同pH調(diào)節(jié)帶來(lái)混合作用,并為反沖洗填料提供動(dòng)力;

(3)本發(fā)明的一種逆流式臭氧氧化處理污水工藝,通過(guò)逆流式接觸氧化的方式,在第一多相反應(yīng)區(qū)內(nèi),為含有相對(duì)低濃度COD的污水提供相對(duì)高濃度的臭氧,并且在第二多相反應(yīng)區(qū)內(nèi),為含有相對(duì)高濃度COD的污水提供相對(duì)低濃度的臭氧,以提高臭氧利用率,降低剩余氣體中臭氧含量,提高反應(yīng)器的氧化效果。

(發(fā)明人:姜筆存;賀雨舟;于偉華;屈晉云;談?wù)?/span>;司徒瑜霞;高澤楠;林加文;劉浩亮)

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