氣提循環臭氧催化氧化反應裝置及污水深度處理方法
【專利摘要】本發明屬于環保【技術領域】，涉及一種氣提循環臭氧催化氧化反應裝置及污水深度處理方法，其中包括位于反應池底部的至少一個氣提循環管、位于每個氣提循環管底部的一個臭氧微孔曝氣頭，和流動床催化劑。被處理水、流動床催化劑和微小氣泡在氣提循環流作用下在氣提循環管內外反復循環，提高臭氧催化氧化效率；被處理污水中的難降解有機物被臭氧氧化，使得污水的化學耗氧量(COD)降低，氧化后的有機物可生化性得到提高。
【專利說明】氣提循環臭氧催化氧化反應裝置及污水深度處理方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環境保護【技術領域】，特別是水處理【技術領域】，涉及一種氣提循環臭氧催化氧化反應裝置及污水深度處理方法。
技術背景
[0002]隨著經濟發展，人類對水的污染越來越嚴重，對水凈化、污水處理和污水再生的要求越來越高。在此前提下，新型污水處理技術和方法也越來越顯得至關重，尤其是難降解污水的處理技術和和污水深度處理技術。
[0003]污水深度處理是指對經過傳統污水處理過的污水進一步處理以實現減低污染排放或達到后續再生工藝要求。
[0004]工業污水或工業和市政混合污水經過傳統的污水處理方法通常難以達到排放標準，對環境有較大的污染。為了減低污染，對這類水應該進行污水深度處理。
[0005]水的循環利用將是缺水地區經濟可持續發展的最重要途徑之一。污水再生關鍵技術是膜技術，而污水深度處理是傳統污水處理與膜技術之間必要的橋梁。
[0006]然而在污水中特別是工業污水中總有一些難以生物降解，甚至是對微生物系統有毒性的污染物。這些污染物可以通過化學反應，使之變性成可生化降解。
[0007]臭氧可以氧化大部分有機物，可以通過臭氧氧化直接降低污染指標化學耗氧量(COD)，但是效率較低。可以通過臭氧氧化改變難降解有機物的生物化學特性，再通過生化方法將污染物降解，這樣效率較高。可以通過添加臭氧氧化催化劑的方法提高臭氧氧化效率。
[0008]然而臭氧與水中污染物的反應涉及臭氧溶解與臭氧逸出的競爭，臭氧反應與臭氧分解的競爭，因此如何提高臭氧的溶解和與固相催化劑的充分接觸是提高臭氧效率的關鍵。已知技術中缺乏增加固相催化劑、被處理污水以及臭氧氣體三相接觸的方法。
【發明內容】
[0009]本發明要解決已知技術中臭氧反應效率較低的技術問題，揭示一種利用氣提循環將催化劑流化并改變液體和氣體流向的氣提循環臭氧催化氧化反應裝置及污水深度處理方法。
[0010]為了實現以上目的，本氣提循環臭氧催化氧化反應裝置包括一個反應池，至少一個位于反應池底部的氣提循環管和位于每個氣提循環管底部的一個臭氧微孔曝氣頭；所述氣提循環管底部開放，頂部封閉切頂端側面設有多個導流孔；所述反應池底部設有催化劑導流斜槽；所述反應池頂部設有尾氣排放口、維修人孔和出水口，底部設有入水口和臭氧氣體管路。
[0011]所述臭氧催化氧化反應裝置內還包括流動床催化劑。
[0012]本發明氣提循環臭氧催化氧化反應污水深度處理方法包括將流動床催化劑加入反應池，將被處理污水經入水口注入反應池，再將含有臭氧的氣體通過臭氧氣體管路和至少一個微孔曝氣頭自至少一個氣提循環管底部曝入；反應池中催化劑、水和氣體在氣提循環管內部受氣提作用快速向上流，經設于氣體循環管上部側面的導流孔導流轉向，大部分水帶動微小氣泡向下流，催化劑同時向下運動，水經氣提導流管底部再次進入導流管向上流動，實現氣提循環；催化劑沉降到反應池底部，延設于反應池底部的催化劑導流斜槽流向氣提循環管底部，在氣提循環流作用下再次進入氣體循環管并向上流，實現反復循環；大氣泡逐漸上行，經尾氣排放口排放；少部分流經導流孔的水后向上流，并繼續與殘留臭氧反應，最終經出水口排出。
[0013]氣提循環臭氧催化氧化反應裝置和污水深度處理方法的有益效果表現在污水和催化劑在氣體循環流作用下，在氣提循環管內部向上流，在氣提循環管外部向下流，并反復循環。在水流帶動下微小氣泡在氣提循環管外部向下流，延長了微小氣泡的停留時間。含臭氧氣體的動量被用于產生氣提循環流，在氣提循環管內外實現了污水、催化劑和微小氣泡的反復接觸，提高了臭氧催化氧化反應的效率。被處理污水中的難降解有機物被臭氧氧化，使得污水的化學耗氧量(COD)降低，氧化后的有機物可生化性得到提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1本發明氣提循環臭氧催化氧化反應裝置及污水深度處理方法結構示意圖
[0015]圖1中100.反應池，101.入水口，102出水口，103.尾氣排放口，104.人孔，105.催化劑導流斜槽，201.氣提循環管，202.導流孔，301.微孔曝氣頭。
【具體實施方式】
[0016]參見圖1，本氣提循環臭氧催化氧化反應裝置包括一個反應池(100)，至少一個位于反應池(100)底部的氣提循環管(201)和位于每個氣提循環管(201)底部的一個臭氧微孔曝氣頭(301);所述氣提循環管(201)底部開放，頂部封閉切頂端側面設有多個導流孔(202);所述反應池(100)底部設有催化劑導流斜槽(105);所述反應池(100)頂部設有尾氣排放口(103)、維修人孔(104)和出水口(102)，底部設有入水(101)和臭氧氣體管路(302)。
[0017]所述臭氧催化氧化反應裝置內還包括流動床催化劑。
[0018]氣提循環管(201)高度為反應池(100)高度的20-65%。
[0019]反應池(100)和氣提循環管(201)外型不限。
[0020]所述氣提循環臭氧催化氧化反應裝置還包括臭氧尾氣分解裝置。
[0021]本發明氣提循環臭氧催化氧化反應污水深度處理方法包括將流動床催化劑加入反應池(100)，將被處理污水經入水口注入反應池(100)，再將含有臭氧的氣體通過臭氧氣體管路(302)和至少一個微孔曝氣頭(301)自至少一個氣提循環管(201)底部曝入；所述氣提循環管(201)底部開放，頂部封閉切頂端側面設有多個導流孔(202);反應池(100)中催化劑、水和氣體在氣提循環管(201)內部受氣提作用快速向上流，經設于氣體循環管(201)上部側面的導流孔(202)導流轉向，大部分水帶動微小氣泡向下流，催化劑同時向下運動，水經氣提導流管(201)底部再次進入導流管(210)向上流動，實現氣提循環；催化劑沉降到反應池(100)底部，延設于反應池(100)底部的催化劑導流斜槽(105)流向氣提循環管(201)底部，在氣提循環流作用下再次進入氣體循環管(201)并向上流，實現反復循環；大氣泡逐漸上行，經尾氣排放口(103)排放；少部分流經導流孔(202)的水后向上流，并繼續與殘留臭氧反應，最終經出水口(102)排出。
【權利要求】
1.一種氣提循環臭氧催化氧化反應裝置其特征在于包括一個反應池(100)，至少一個位于反應池(100)底部的氣提循環管(201)和位于每個氣提循環管(201)底部的一個臭氧微孔曝氣頭(301);所述氣提循環管(201)底部開放，頂部封閉切頂端側面設有多個導流孔(202);所述反應池底部設有催化劑導流斜槽(105);所述反應池(100)頂部設有尾氣排放口 (103)和維修人孔(104)，、入水口 (101)，臭氧氣體管路(302)和出水口 (102)。
2.根據權利要求1所述的氣提循環臭氧催化氧化反應裝置，其特征在于還包括流動床催化劑。
3.根據權利要求1所述的氣提循環臭氧催化氧化反應裝置，其特征在于氣提循環管(201)高度為反應池(100)高度的20-65%。
4.一種氣提循環臭氧催化氧化反應污水深度處理方法其特征在于將流動床催化劑加入反應池(100)，將被處理污水經入水口注入反應池(100)，再將含有臭氧的氣體通過臭氧氣體管路(302)和至少一個微孔曝氣頭(301)自至少一個氣提循環管(201)底部曝入；所述氣提循環管(201)底部開放，頂部封閉切頂端側面設有多個導流孔(202);反應池(100)中催化劑、水和氣體在氣提循環管(201)內部受氣提作用快速向上流，經設于氣體循環管(201)上部側面的導流孔(202)導流轉向，大部分水帶動微小氣泡向下流，催化劑同時向下運動，水經氣提導流管(201)底部再次進入導流管(210)向上流動，實現氣提循環；催化劑沉降到反應池(100)底部，延設于反應池(100)底部的催化劑導流斜槽(105)流向氣提循環管(201)底部，在氣提循環流作用下再次向上流，實現反復循環；大氣泡逐漸上行，經尾氣排放口(103)排放；少部分流經導流孔(202)的水后向上流，并繼續與殘留臭氧反應，最終經出水口 (102)排出。
【文檔編號】C02F1/78GK104386801SQ201410758516
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月12日 優先權日:2014年12月12日
【發明者】孟廣禎 申請人:北京格蘭特膜分離設備有限公司