[實用新型]一種臭氧非均相催化氧化移動床反應器

有效

• 申請號: 201520588403.2
• 申請日: 2015-08-06
• 公開（公告）號: CN204897513U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 王煥升;宋英豪;王敏;賈立敏;崔志峰;徐晶;蘇本生;白亞鳳
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78;C02F101/30
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 張洪年

技術領域

本實用新型屬于廢水處理技術領域，具體來說，涉及到一種臭氧非均相催化氧化移動床反應器。

背景技術

隨著我國經濟的快速增長，工業迅速發展的同時，工業生產所帶來的廢水量逐年增大。與此同時，人們的環境保護意識逐漸增強，各污染物排放指標日益嚴格。工業廢水中存在大量的難降解有機物、有毒有害物質，用普通的生物化學法很難使其穩定達標。目前，針對有毒有害、難降解廢水處理應用較廣泛的是高級催化氧化方法，其中臭氧催化氧化技術具有應用簡便、無二次污染、處理效果好等優點被推廣應用。

單獨使用臭氧氧化難降解有機物所需臭氧投加量較大，運行成本較高，在工程上不適用。將臭氧與催化劑相結合，進行臭氧催化氧化，可在提高臭氧氧化能力的同時降低臭氧投加量，因此，臭氧催化氧化技術成為研究方向。催化劑分為均相催化劑和非均相催化劑，由于均相催化劑容易流失且容易造成二次污染而應用較少，非均相催化劑具有催化臭氧分解效率高、對污染物的氧化徹底、穩定性好、不容易流失、無需后續處理、催化劑可再生重復使用等特點，因此非均相催化劑成為今后的發展方向。

非均相催化劑主要為金屬氧化物或者是負載在載體上的金屬或金屬氧化物，在運行過程中，催化劑會被污染，通常的解決方法是停止反應器運行進行氣洗、水洗以及聯合反沖洗。功耗高、反沖洗廢水量大、運行復雜。若進水懸浮物濃度較高時反沖洗頻率很高。由于臭氧反應器需密閉防臭氧泄露，氣洗、水洗反沖洗帶來較多操作難題，甚至難以運行。并且，目前對這種專門的臭氧催化氧化設備研究較少。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種簡易、高效的臭氧非均相催化氧化移動床反應器。

本實用新型所述的一種臭氧非均相催化氧化移動床反應器包括進水系統、臭氧發生系統2、催化氧化反應系統、氣體回收系統、催化劑清洗系統和出水系統組成；所述催化氧化反應系統中包括反應器31和置于反應器31內的催化劑32；所述催化劑清洗系統中含有氣提器51、提料管52、落料口53、洗料廢水排放管54和催化劑清洗室55；所述催化劑清洗室55由反應器31頂部中央內凹形成，其底部中央開口形成落料口53，其左側底部下方設有穿出反應器31的洗料廢水排放管54；所述提料管52從落料口53伸進反應器31內，其下端自上向下依次有布水器12、擋板13和氣提器51；所述進水系統由進水管11和布水器12組成；所述布水器12在反應器31內，其上部連接進水管11末端，下部設喇叭形端口；所述臭氧發生系統2設在反應器31外，其與進水管11相連接；所述出水系統由出水槽61和出水管62組成；所述出水槽61位于反應器32頂部；所述出水管62連接至出水槽61下部；所述氣體回收系統4由三相分離器41、集氣室42、氣體收集管43和氣體破壞器44組成；所述集氣室42位于出水槽61下方，其下部內側設有供三相分離器41伸出的開口；所述氣體收集管43連接集氣室42下部并伸出反應器31外與氣體破壞器44連接。

所述催化劑32以Al₂O₃為載體，負載鎳氧化物、鐵氧化物或鈷氧化物，粒徑為2-6mm。

所述的臭氧發生系統2的管道中設有流量計以控制臭氧濃度。

所述的催化氧化反應系統中臭氧濃度為20-100mg/L。

所述反應器在運行過程中難降解廢水的水力停留時間為0.5-1.5h，有效水深在5m以上。

所述的催化劑32經過一定時間運行后會被污染，然后通過催化劑清洗系統清洗再生，被污染的催化劑32通過氣提器51和提料管52提升至催化劑清洗室55，最后催化劑32通過落料口53落回催化氧化反應系統，進行循環利用，落料口53中含有折板，進一步震蕩清洗催化劑32，洗料廢水通過排放管54排出。

與現有技術相比，本實用新型設計的臭氧非均相催化氧化移動床反應器，克服了間歇式停水進行反沖洗的缺點，減少了催化劑污染所帶來的阻力以及增加了催化劑的利用效率，同時降低了對進水水質的要求，凈化好的氣體中主要以氧氣為主，可直接排放或者為其他需要裝置中供氧。此外，本實用新型設計的反應器占地面積小、投資省、運行費用低、處理效果好、運行管理方便，可大大提高難降解廢水的可生化性，為后續生化處理提供了良好的水質條件，同時也可去除40％的有機物。

附圖說明

圖1為本實用新型設計的臭氧非均相催化氧化移動床反應器的結構示意圖。

具體實施方式