一種斜板催化反應塔的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種斜板催化反應塔，包括底座，底座上設置有反應塔主體，反應塔主體由自下而上的塔底、填料層、塔頂組成；塔底的底部設置有塔底封頭，塔底封頭連接有排空/排泥閥門，塔底的側壁設置有臭氧水進水口、廢水進水口；填料層內填充有催化劑固體填料；塔頂設置有塔頂封頭，塔頂的側壁設置有廢水出水口。本發明的結構簡單、成本低、易于操作管理、適用于污水處理的斜板催化反應塔，利用塔內的特殊結構和填充的惰性貴金屬催化劑固體填料，催化氧化臭氧產生羥基自由基來氧化降解污水中的易氧化物質，達到消除有機物污染和臭味的目的。能結合臭氧技術應用在大規模污水處理領域。
【專利說明】一種斜板催化反應塔
【技術領域】
[0001]本發明屬于污水處理領域，特別涉及一種用于污水處理領域的斜板催化反應塔。
【背景技術】
[0002]隨著人類社會的不斷發展，城市規模的不斷擴大，城市的用水量和排水量都在不斷增加，加劇了用水的緊張和水質的污染，環境問題日益突出，由此造成的水危機已經成為社會經濟發展的重要制約因素。
[0003]我國的水資源相對貧乏，如果能將排放的污水進行處理并回收利用，不僅能減少環境污染問題，而且對緩解缺水問題具有重要意義。
[0004]高級氧化技術在污水處理領域有很好的處理效果，臭氧氧化技術是其中之一，在國外已經廣泛應用在污水處理領域。但由于臭氧具有極強的氧化能力，對反應器要求耐腐蝕耐氧化，另目前采用的臭氧催化反應塔對臭氧的利用率不高，臭氧和污水在反應器內混合不均勻，造成污水處理質量不穩定，另外采用的紫外線或微波類催化臭氧反應，能耗較大，投資昂貴，紫外線發射管易損壞，影響污水處理效果。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種斜板催化反應塔，以解決現有技術中存在的臭氧和污水混合不均勻和催化設備易于損壞的問題，
為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
一種斜板催化反應塔，包括底座，底座上設置有反應塔主體，反應塔主體由自下而上的塔底、填料層、塔頂組成；塔底的底部設置有塔底封頭，塔底封頭連接有排空/排泥閥門，塔底的側壁設置有臭氧水進水口、廢水進水口 ；填料層內填充有催化劑固體填料；塔頂設置有塔頂封頭，塔頂的側壁設置有廢水出水口。
[0006]進一步的，塔底的側壁上，位于廢水進水口的下方設置有分流廢水出水口。
[0007]進一步的,分流廢水出水口上設置有過濾網。
[0008]進一步的廢水進水口為L型，其尾端連接有一個喇叭口，喇叭口朝下，正對所述過濾網。
[0009]進一步的，塔底封頭為弧形結構。
[0010]進一步的，塔頂封頭為弧形結構。
[0011]進一步的，反應塔主體全部采用不銹鋼材質。
[0012]進一步的，臭氧水進水口為L型，并連接有一個反射器。
[0013]進一步的，填料層內設置有填料支撐板，其上裝填有固體填料，固體填料為折板、斜板式片狀，其為凹凸面，表面涂覆有惰性貴金屬催化劑，與水平面夾角為80-90度。
[0014]進一步的，固體填料填滿填料層內空間，固體填料為多層。
[0015]進一步的，廢水出水口連接有三通，并設置有取樣口。
[0016]廢水從廢水進水口進入塔內，通過設置在廢水進水口的閥門調節廢水進水流量，通過廢水進水口的彎頭改變水流方向，廢水進水口連接有喇叭口，擴大水流面積，有效沖洗分流廢水出水口的過濾網，防止過濾網堵塞，節省能量。塔內的廢水一部分經過濾網過濾去除一些雜質后通過分流廢水出水口進入德宇清設備進行與臭氧的混合和反應，另一部分向塔上部流動。廢水與臭氧混合后通過斜板催化反應塔上的臭氧水進水口進入塔內，水流經過反射器的阻擋和反射，改變水流方向，使得水流向四周擴散，提高與原廢水的混合效率，增大與塔內催化劑的接觸面積，并減緩水流流速，減小對塔內部結構的沖刷和磨損。廢水經過多層與水流方向一致排列的斜板催化劑固體填料，催化臭氧和廢水反應產生氧化基團，快速氧化降解廢水中的有害物質和大分子有機物，達到處理污水的目的。經處理后的廢水通過塔上部的廢水出水口排出，廢水出水口管道上安裝三通和取樣閥門，方便取樣。斜板催化反應塔塔底封頭采用弧形結構，增大存儲沉淀物體積，便于沉淀物依靠重力沉降，底部設置排空/排泥閥門，便于將廢水中的沉淀物及時排出或將塔內廢水排空，防止過多的沉淀物堵塞過濾網和填料。
[0017]本發明的有益效果是:
本發明的結構簡單、成本低、易于操作管理、適用于污水處理的斜板催化反應塔，利用塔內的特殊結構和填充的惰性貴金屬催化劑固體填料，催化氧化臭氧產生羥基自由基來氧化降解污水中的易氧化物質，達到消除有機物污染和臭味的目的。能結合臭氧技術應用在大規模污水處理領域。具體表現為以下幾點:
I)反應塔主體采用不銹鋼材質制作，有效防止廢水腐蝕和臭氧腐蝕，塔底封頭采用弧形結構，增大存儲沉淀物體積，便于沉淀物依靠重力沉降，底部設置排空/排泥閥門，便于將廢水中的沉淀物及時排出，防止堵塞過濾網和填料。
[0018]2 )臭氧進水口連接反射器，臭氧水進水經反射器反射后，改變水流方向，減緩水流速度，與塔內的廢水混合更均勻，增大與塔內催化劑的接觸面積，并延長反應時間，提高反應效率。
[0019]3)塔內填料支撐板上裝填有惰性貴金屬催化劑固體填料，填料采用折板、斜板式片狀，其采用凹凸面，質量輕，表面積大，表面涂覆有惰性貴金屬催化劑，按80-90度傾角順序排放，方便水流通過，減小阻力。填料填滿塔內空間，填料可分η層進行排放，有效增大催化反應接觸面積，并減小催化反應器體積和裝置占地面積。
[0020]4)塔頂封頭采用弧形結構設計，增大塔內氣體承壓能力，分流廢水出水口連接過濾網，過濾懸浮顆粒和大的纖維雜質，保證泵以及后續系統的正常運行，避免大顆粒物質堵塞管道和纏繞水泵葉輪，使催化反應更高效的用于處理污水。
[0021 ] 5 )廢水進水口連接喇叭口，喇叭口正對前面所述過濾網，反洗過濾網上的顆粒雜質，保證過濾網不被堵塞。通過喇叭口的口徑變化，增大出水面積，提高沖洗過濾網面積，提高混合效率。
[0022]6)廢水出水口連接三通，設置取樣口，方便對處理后的廢水進行取樣化驗分析。
[0023]7)本發明斜板催化反應塔可根據廢水水質情況和處理水量進行塔體尺寸的設計改變(可改變塔體直徑、塔體高度使得塔內容積改變)，或者通過進水口處調節閥門調節進水流量，保證廢水在塔內有充足的反應停留時間，適應于多種水量、水質的處理，應用范圍廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明的結構示意圖。
[0025]圖中，1、底座；2、塔底封頭；3、臭氧水進水口 ；4、反射器；5、催化劑固體填料；6、塔頂；7、塔頂封頭；8、廢水出水口 ；9、廢水進水口 ；10、喇叭口 ；11、分流廢水出水口 ；12、過濾網；13、排空/排泥閥門；14、塔底；15、填料層。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0027]如圖1所示，本發明的斜板催化反應塔包括底座1，底座I上設置有反應塔主體，反應塔主體由自下而上的塔底14、填料層15、塔頂6組成；塔底14的底部設置有塔底封頭2，塔底封頭2連接有排空/排泥閥門13，塔底14的側壁設置有臭氧水進水口 3、廢水進水口 9 ;填料層15內填充有催化劑固體填料5 ;塔頂6設置有塔頂封頭7，塔頂6的側壁設置有廢水出水口 8，塔底14的側壁上，位于廢水進水口 9的下方設置有分流廢水出水口 11。
[0028]分流廢水出水口 11上設置有過濾網12。
[0029]廢水進水口 9為L型，其尾端連接有一個喇叭口 10，喇叭口 10朝下，正對所述過濾網12。反洗過濾網上的顆粒雜質，保證過濾網不被堵塞。通過喇叭口的口徑變化，增大出水面積，提高沖洗過濾網面積，提高混合效率。
[0030]塔底封頭2為弧形結構，增大存儲沉淀物體積，便于沉淀物依靠重力沉降，其底部的排空/排泥閥門13，便于將廢水中的沉淀物及時排出，防止堵塞過濾網和填料；塔頂封頭采用弧形結構，增大塔內氣體承壓能力，分流廢水出水口連接過濾網，過濾懸浮顆粒和大的纖維雜質，保證泵以及后續系統的正常運行，避免大顆粒物質堵塞管道和纏繞水泵葉輪，使催化反應更高效的用于處理污水。
[0031]反應塔主體全部采用不銹鋼材質，有效防止廢水腐蝕和臭氧腐蝕。
[0032]臭氧水進水口 3為L型，并連接有一個反射器4。臭氧水進水經反射器反射后，改變水流方向，減緩水流速度，與塔內的廢水混合更均勻，增大與塔內催化劑的接觸面積，并延長反應時間，提高反應效率。
[0033]填料層15內設置有填料支撐板，其上裝填有固體填料，該固體填料為折板、斜板式片狀，其為凹凸面，表面涂覆有惰性貴金屬催化劑，該折板、斜板式片狀與水平面夾角為80-90度，方便水流通過，減小阻力。惰性貴金屬催化劑采用現有的惰性貴金屬催化劑，如現有技術中公開的金(Au)、銀(Ag)、鉬(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、銥(Ir)、鋨(Os)、釕(Ru)等惰性貴金屬催化劑。
[0034]固體填料填滿填料層15內空間，固體填料可分η層進行排放，有效增大催化反應接觸面積，并減小催化反應器體積和裝置占地面積廢水出水口 8連接有三通，并設置有取樣口。方便對處理后的廢水進行取樣化驗分析。
[0035]廢水從廢水進水口 9進入塔內，通過設置在廢水進水口 9的閥門調節廢水進水流量，通過廢水進水口 9的彎頭改變水流方向，廢水進水口 9連接有喇叭口 10，擴大水流面積，有效沖洗分流廢水出水口的過濾網，防止過濾網堵塞，節省能量。塔內的廢水一部分經過濾網12過濾去除一些雜質后通過分流廢水出水口 11進入德宇清設備進行與臭氧的混合和反應，另一部分向塔上部流動。廢水與臭氧混合后通過斜板催化反應塔上的臭氧水進水口3進入塔內，水流經過反射器4的阻擋和反射，改變水流方向，使得水流向四周擴散，提高與原廢水的混合效率，增大與塔內催化劑的接觸面積，并減緩水流流速，減小對塔內部結構的沖刷和磨損。廢水經過多層與水流方向一致排列的斜板催化劑固體填料，催化臭氧和廢水反應產生氧化基團，快速氧化降解廢水中的有害物質和大分子有機物，達到處理污水的目的。經處理后的廢水通過塔上部的廢水出水口 8排出，廢水出水口 8管道上安裝三通和取樣閥門，方便取樣。斜板催化反應塔塔底封頭采用弧形結構，增大存儲沉淀物體積，便于沉淀物依靠重力沉降，底部設置排空/排泥閥門，便于將廢水中的沉淀物及時排出或將塔內廢水排空，防止過多的沉淀物堵塞過濾網和填料。
[0036]本時發明的斜板催化反應塔可根據廢水水質情況和處理水量進行塔體尺寸的設計改變(可改變塔體直徑、塔體高度使得塔內容積改變)，或者通過進水口處調節閥門調節進水流量，保證廢水在塔內有充足的反應停留時間，適應于多種水量、水質的處理，應用范圍廣。
[0037]下面結合具體實施例做進一步描述。
[0038]實施例1:
按本發明技術方案設計制作出的斜板催化反應塔與德宇清污水一體機(提供臭氧、臭氧與廢水混合)通過管道連接進行污水處理，處理后的污水比單獨使用臭氧處理污水效果好，反應時間縮短，反應效率提高，降解COD能力大幅提高，對色度、臭味效果更好。
[0039]例如:斜板催化反應塔與德宇清污水一體機連接后對某印染廢水進行處理，經30min處理后，脫色效果明顯，而且COD從原來的1660mg/L降至907mg/L,降解率達到45.4%ο詳見下表:
【權利要求】
1.一種斜板催化反應塔，其特征在于:包括底座(1)，底座(1)上設置有反應塔主體，反應塔主體由自下而上的塔底(14)、填料層(15)、塔頂(6)組成；塔底(14)的底部設置有塔底封頭(2)，塔底封頭(2)連接有排空/排泥閥門(13)，塔底(14)的側壁設置有臭氧水進水口(3)、廢水進水口(9);填料層(15)內填充有催化劑固體填料(5);塔頂(6)設置有塔頂封頭(7)，塔頂(6)的側壁設置有廢水出水口(8);塔底(14)的側壁上，位于廢水進水口(9)的下方設置有分流廢水出水口( 11)。
2.如權利要求1所述的斜板催化反應塔，其特征在于:分流廢水出水口(11)上設置有過濾網(12)，過濾網(12)為不銹鋼材質。
3.如權利要求2所述的斜板催化反應塔，其特征在于:廢水進水口(9)為L型，其尾端連接有一個喇叭口( 10)，喇叭口( 10)朝下，正對所述過濾網(12)。
4.如權利要求1所述的斜板催化反應塔，其特征在于:塔底封頭(2)為弧形結構。
5.如權利要求1所述的斜板催化反應塔，其特征在于:塔頂封頭(7)為弧形結構。
6.如權利要求1所述的斜板催化反應塔，其特征在于:反應塔主體采用不銹鋼材質。
7.如權利要求1所述的斜板催化反應塔，其特征在于:臭氧水進水口(3)為L型，并連接有一個反射器(4)。
8.如權利要求1所述的斜板催化反應塔，其特征在于:填料層(15)內設置有填料支撐板，其上裝填有固體填料，固體填料為折板、斜板式片狀，其為凹凸面，表面涂覆有惰性貴金屬催化劑，該折板、斜板式片狀與水平面夾角為80-90度。
9.如權利要求1所述的斜板催化反應塔，其特征在于:固體填料填滿填料層(15)內空間，固體填料為多層。
10.如權利要求1所述的斜板催化反應塔，其特征在于:廢水出水口(8)連接有三通，并設置有取樣口。
【文檔編號】C02F1/78GK104071888SQ201410254495
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月10日 優先權日:2014年6月10日
【發明者】吳浩, 金玲玲, 秦洪瑤, 陳曉雷, 陳立紅, 李少駿, 王淼 申請人:南京德磊科技有限公司