[发明专利]一种异相臭氧催化氧化系统

说明书

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种异相臭氧催化氧化系统。

背景技术

炼化，制药，染织，垃圾渗滤液等行业产生等工业废水一般含有大量难降解的COD，主要包括一些长链化合物，多环芳烃，杂环芳烃等有机物，这些物质基本不能通过传统的生物处理工艺去处。为了满足排放要求，通常在生物处理工艺后增加膜分离、蒸发、氧化还原等物理和化学工艺作为深度处理工艺提高COD的去除率。臭氧作为一种强氧化剂能够有效地氧化难降解等COD，通过与催化剂联用可以有效激发羟基自由基，其氧化性更强且无选择性。基于此，臭氧催化氧化工艺逐渐成为难降解COD处理的一种有效方案。

目前臭氧催化氧化工艺已经有所应用，但也存在一些问题：(1)在采用反应塔底部曝气的方式下，当臭氧到达催化剂填料顶部时，臭氧浓度下降且气泡变大，导致臭氧传质效率低、利用率低等问题；(2)不同制备方法制得的催化剂，表面性质不同，催化机理和影响因素不尽相同。面对复杂的污水来源，单一催化剂的效用有限，多种催化剂的联用可以明显提高反应效率；(3)臭氧催化氧化塔作为处理的核心工艺，其运行维护等便利性尚未得到很好的优化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异相臭氧催化氧化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种异相臭氧催化氧化系统，包括臭氧发生器、尾气破坏器、臭氧浓度仪、异相催化氧化塔、上层反应区和下层反应区，所述异相催化氧化塔包括上半部的上层反应区和下半部的下层反应区，所述上层反应区的底部设置有填料支撑层，所述填料支撑层的上方设置有催化剂填充层，所述催化剂填充层的上方设置有出水管，所述上层反应区的右侧上端设置有出水管人孔，所述上层反应区的左侧底端设置有填料人孔，所述下层反应区的底部设置有另一层填料支撑层，所述下层反应区底部的填料支撑层上方设置有另一层催化剂填充层，所述下层反应区的顶部和下方均设置有曝气盘，所述曝气盘的一端连接到臭氧发生器上，所述臭氧发生器和曝气盘连接的管道上设置有配气阀门和流量计，所述配气阀门和流量计按照臭氧发生器连到曝气盘的方向依次安装，所述下层反应区的右侧上端和右下方均设置有曝气盘人孔，所述下层反应区的左侧底端设置有另一填料人孔，所述下层反应区的底部设置有进水管和放空阀，所述进水管和放空阀从左往右依次安装，所述进水管连通到下层反应区内部的进水末端设置有布水管，所述异相催化氧化塔的顶部设置有排气阀、双向安全阀、尾气管道和液位计，所述排气阀、双向安全阀、尾气管道和液位计从左往右依次安装，所述尾气管道的排出末端设置有尾气破坏器，所述尾气破坏器的排出口设置有臭氧浓度仪。

所述配气阀门和流量计组合为配气机构，所述配气机构共设置有两组，所述两组配汽机构分别设置在下层反应区的顶部和下方曝气盘的管道中。

所述进水管中设置有手动阀门和自动阀门。

进一步的，所述异相催化氧化塔为一体化机构，材质选用不锈钢316L材质；曝气均匀满布于催化氧化塔横截面，数量和规格与臭氧发生器气量匹配；支撑板四周选用扁钢支撑，中间选用栅条支撑角钢，催化氧化填料填充比保持在30％-50％，填料等比分配于双层反应区中，双层反应区设置可以选择单一填料同时可以选择两种填料联用。

进一步的，所述臭氧发生器产生的臭氧通过管路输送至配气装置，配气装置包含两条配气管路，配气管路包含控制阀门和气体流量计，通过调节控制阀门可以降臭氧按不同比例分配至异相催化氧化塔，配气比例为2∶1-1∶2。

进一步的，所述异相催化氧化塔顶部设置管路连接至尾气破坏装置，其包含的风机将未反应的臭氧抽吸出异相催化氧化塔，尾气破坏器一般选用催化破坏方式，装置出口安装臭氧浓度仪，监测是否安全排放处理尾气。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明异相催化氧化塔分为双层结构，在底部臭氧曝气同水流同向运动过程中浓度和气泡放大导致反应效率下降时，二次曝气能够有效提高反应效率。

2.臭氧进气通过配气系统调配，可以根据运行的情况调整异相催化氧化塔上下两层曝气量，优化后的配气方式可以获得最优的效果。

3.异相催化氧化塔的双层反应结构设计，可以选择单一催化剂，也可以转化成双催化剂联用，这为在进水成分复杂的工况下，更有效的提高处理效率。

4.异相臭氧催化氧化系统安装了液位探头，自动阀门，双向安全阀，排气阀，臭氧浓度仪等，保证系统运行的安全性。

5.异相催化氧化塔人孔设计，保障了设备检修，催化剂更换等维护工作的便利性。

附图说明