[發(fā)明專利]一種流化床型臭氧催化氧化三相分離反應(yīng)裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911137592.0
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110818064A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉旭軍;鐘煥清;劉建生;張正陽
• 申請（專利權(quán)）人: 云南城投碧水源膜科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78
• 代理公司: 昆明正原專利商標(biāo)代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;亢能

本發(fā)明涉及一種流化床型臭氧催化氧化三相分離反應(yīng)裝置及系統(tǒng)，該反應(yīng)裝置包括反應(yīng)腔，反應(yīng)腔中設(shè)有導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒中設(shè)有懸浮式催化劑，導(dǎo)流筒底部設(shè)有布水器，頂部設(shè)有帶孔隔板，導(dǎo)流筒底部與氣水進(jìn)口連通，導(dǎo)流筒上方設(shè)有氣液分離導(dǎo)流裝置，氣液分離導(dǎo)流裝置外側(cè)設(shè)有固液分離隔板，氣液分離導(dǎo)流裝置外側(cè)還設(shè)有溢流堰，溢流堰下方與氣液分離導(dǎo)流裝置外側(cè)、固液分離隔板之間形成澄清區(qū)。本發(fā)明最大限度提高了臭氧利用率，增強了反應(yīng)器氣液固三相傳質(zhì)效率，縮短停留時間的同時提高了處理效果；解決來水懸浮物波動影響的同時亦保障了出水懸浮物的穩(wěn)定性；該裝置及系統(tǒng)水頭損失少、催化效率高、抗沖擊負(fù)荷大、投資及運行成本低、適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種廢水處理領(lǐng)域的反應(yīng)裝置，尤其是涉及一種流化床型臭氧催化氧化三相分離反應(yīng)裝置及該系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，來自印染、皮革、化工等行業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水量越來越大，該類工業(yè)廢水不僅成分復(fù)雜多變、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且有一定的毒性難生化處理。目前，國內(nèi)外對普通工業(yè)廢水的處理工藝大都采用生化法進(jìn)行處理，但是隨著各地排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，單靠生化工藝處理尤其是針對高鹽分、低B/C比、成份復(fù)雜、難降解工的業(yè)廢水很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

對于高鹽分、低B/C比、成份復(fù)雜、難降解廢水的處理是最近幾年國內(nèi)外學(xué)者研究的一個熱點和重點。為達(dá)到更高的處理要求，常采用物理吸附和化學(xué)氧化工藝對此類廢水進(jìn)行處理。物理吸附主要包括活性炭吸附和樹脂吸附，但是該類方法存在的缺點是吸附材料吸附飽和后需要對其再生，而再生過程不但能耗高，且再生液一般含高濃度有機(jī)物，會引起二次污染；常用的化學(xué)氧化主要是高級氧化工藝，但是該氧化工藝由于探索時間短，基礎(chǔ)理論還不十分完善，再加上實際污染系統(tǒng)復(fù)雜多樣，使該技術(shù)無論在理論研究還是工業(yè)應(yīng)用都存在不少有待研究解決的問題。

高級氧化技術(shù)在處理廢水方面與生物法和物理法相比具有效率高、停留時間短、處理程度深等優(yōu)點。臭氧催化氧化技術(shù)是眾多高級氧化技術(shù)中的一種，臭氧催化氧化通過催化劑來提高氧化效率，降低反應(yīng)的活化能，使氧化反應(yīng)在常溫常壓下即可取得很好的氧化效果。然而由于工業(yè)廢水成分復(fù)雜，污染物較多，采用單一催化劑、常規(guī)催化氧化工藝仍然存在臭氧利用率低，污染物處理不徹底等現(xiàn)象。根據(jù)工業(yè)廢水成分復(fù)雜的特點，采用更加高效的催化劑組合并結(jié)合高效臭氧利用裝置、先進(jìn)反應(yīng)裝置的使用處理該類廢水提高催化氧化處理效率，降低建設(shè)及運行成本變得越來越重要。

發(fā)明內(nèi)容

為解決常規(guī)催化氧化催化劑采用固定床放置形式對懸浮物適用范圍窄，系統(tǒng)催化效率低，臭氧利用率低，COD去除絕對負(fù)荷小，反應(yīng)停留時間長，運行及投資成本高的缺陷。本發(fā)明提供一種流化床型臭氧催化氧化三相分離反應(yīng)裝置及該系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種流化床型臭氧催化氧化三相分離反應(yīng)裝置，反應(yīng)裝置設(shè)有反應(yīng)腔和內(nèi)部中心導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒中設(shè)有懸浮式催化劑，導(dǎo)流筒底部設(shè)有布水器，頂部設(shè)有帶孔隔板，導(dǎo)流筒底部與氣水進(jìn)口管連通，導(dǎo)流筒上方設(shè)有氣液分離導(dǎo)流裝置，氣液分離導(dǎo)流裝置外側(cè)上部設(shè)有固液分離隔板，固液分離隔板外側(cè)上部在反應(yīng)腔上還設(shè)有溢流堰，溢流堰下部與氣液分離導(dǎo)流裝置外側(cè)、固液分離隔板之間設(shè)有澄清區(qū)，反應(yīng)裝置頂部設(shè)有氣循環(huán)出口和尾氣排放口，氣循環(huán)出口與氣液分離導(dǎo)流裝置直接相連，反應(yīng)腔中下部設(shè)有液循環(huán)出口，反應(yīng)裝置中臭氧氣水混合物進(jìn)入導(dǎo)流筒，與懸浮式催化劑充分混合形成氣液升式內(nèi)循環(huán)流動并發(fā)生非均相催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)后的氣水混合物經(jīng)過帶孔隔板，未溶解的大部分氣體進(jìn)入氣循環(huán)出口，溶解后的少部分氣體隨水流通過氣液分離導(dǎo)流裝置和固液分離隔板進(jìn)入尾氣口，溶解了極少部分氣體的氣液混合物則經(jīng)過澄清區(qū)攔截懸浮物后從溢流堰出水口流出，經(jīng)過澄清區(qū)攔截懸浮物后的部分固液混合物則進(jìn)入導(dǎo)流筒與反應(yīng)腔之間的澄清空間進(jìn)行自然沉降固液分離，分離后的懸浮物從排污口排出，水則進(jìn)入液循環(huán)出口在循環(huán)利用。

進(jìn)一步地，氣液分離導(dǎo)流裝置呈倒漏斗狀，包括錐面分離部件和設(shè)于錐面分離部件頂部的管道分離部件，錐面分離部件位于導(dǎo)流筒上，管道分離部件則與頂部氣循環(huán)出口連通。