[实用新型]一种一体式梯度臭氧催化流化床装置

说明书

技术领域

本实用新型属于水处理技术领域，涉及一体式梯度臭氧催化流化床装置，特别是涉及一种适用于难生物降解的工业园区废水处理或生活污水深度处理的竖流式多级梯度催化臭氧氧化与过滤一体池。

背景技术

随着工业技术的飞速发展，工业废水的种类和排放量日益增多，其中以难降解有机工业废水的危害最大，其成分也变得越来越复杂，且其生物降解性差，毒性大，常含有氰、酚类化合物、多氯联苯、多环芳烃、硝基芳烃等对生物和微生物有毒或剧毒的物质，这些物质具有致癌、致畸、致突变等作用，有些可在生物体内长期积累，并通过食物链转移到人体，对人体具有毒性及致癌作用，对环境和人类危害巨大。目前，国内外对工业废水的处理工艺大都采用经济性较好的生物法进行处理，但是随着各地排放标准的日益严格，采用生物法直接处理难降解的高浓度有机化工废水，难以达到回用或直接排放的标准。

臭氧氧化技术是一种高效水处理技术，由于臭氧的氧化还原电位较高，可以氧化分解水体中的大部分有机污染物，从而在一定程度上达到水质净化的目的，臭氧氧化技术在染料废水脱色、杀菌消毒以及饮用水净化等领域有着广泛的应用。然而，臭氧氧化技术在实际应用的过程中存在一系列问题，如臭氧利用率低、矿化能力低、有机物分解不彻底等。近年来，针对臭氧氧化技术存在的以上不足发展了一系列催化臭氧氧化技术，催化臭氧氧化技术是在催化剂的作用下，促进反应过程中强氧化性自由基(主要为羟基自由基)的产生，进而提高臭氧的利用效率，增加了有机污染物的氧化降解及矿化能力，可以在常温常压下将难以臭氧氧化或降解的有机物进行氧化降解甚至矿化。

现有技术中通常是在臭氧催化反应池中对废水进行臭氧催化处理，但采用现有常用催化臭氧反应池对工业废水中的难降解有机物进行催化臭氧氧化时，往往采用的是两级分体式臭氧催化，臭氧曝气和催化剂分别在两个不同的反应器内，这就导致了难以有效实现臭氧与催化剂的充分混合反应，影响废水的处理效果。此外，现有技术中也有将臭氧与催化剂通入同一反应器内，使臭氧、催化剂及废水在反应池中直接混合反应，这样虽能有效提高臭氧与催化剂混合的均匀性，但臭氧微气泡易在催化剂表面聚集变大，从而导致臭氧和催化剂的利用率仍相对较低，难以有效保证废水处理效果。

近年来，为了提高催化臭氧氧化技术中臭氧的利用率和废水处理效果，许多研究者展开了相关研究工作并取得了一定成效。如，中国专利申请号为201510051843.9的申请案公开了一种竖流式多级梯度臭氧催化氧化与过滤一体池，该申请案包括催化过滤池、多级臭氧催化氧化池以及多级竖流梯度氧化池；第一级臭氧催化氧化池、第二级臭氧催化氧化池以及催化过滤池均包括自上而下依次设置的催化剂层、承托层、支撑板以及支撑柱；第一级臭氧催化氧化池的底部与第一级竖流梯度氧化池相贯通；第一级竖流梯度氧化池的顶部与第二级臭氧催化氧化池相贯通；第二级臭氧催化氧化池的底部与第二级竖流梯度氧化池相贯通；第二级竖流梯度氧化池的底部与催化过滤池相贯通。

又如，中国专利申请号为2016108912090的专利公开了一种难降解有机废水多级臭氧催化氧化处理装置，该装置包括多级臭氧催化氧化系统，每级臭氧催化氧化系统均由臭氧布气系统及位于臭氧布气系统上方的专性固体催化剂系统构成；其中每级臭氧布气系统均通过管道与臭氧发生器连接，多级臭氧布气系统自下而上臭氧投加量逐级递减；装置顶部设有臭氧尾气排出口，臭氧尾气排出口通过管道与臭氧破坏器相连，多级专性固体催化剂系统分别填装多种不同的专性固体催化剂，并分别由催化剂支撑件承托。上述两申请案均通过对工业废水进行多级催化臭氧氧化处理，从而在一定程度上能够提高臭氧的氧化效率及对废水的处理效果，但其氧化效率主要是通过对废水进行多级处理来提高的，其提高效果受具体催化氧化的级数限制，且经多级处理后的废水处理效果仍然难以满足要求。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服采用现有臭氧催化氧化池对工业废水进行处理时，臭氧与催化剂的利用率相对较低，废水处理效果难以满足要求的不足，提供了一种一体式梯度臭氧催化流化床装置。采用本实用新型的一体式梯度臭氧催化流化床装置对工业废水进行处理时，可有效提高臭氧与催化剂的利用率，从而能够有效保证废水的处理效果。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：