[发明专利]一种高效稳定的臭氧催化氧化反应装置及其污水处理方法

权利要求书

1.一种高效稳定的臭氧催化氧化反应装置，包括臭氧发生器(1)、反应器(11)、循环水泵(6)和尾气破坏器(15)，其特征在于，所述反应器的内部自上而下依次设有固定床催化剂层(10)、第一曝气盘(9)、第一布水装置(7)、流化床催化剂层(16)、第二曝气盘(5)和第二布水装置(4)，其顶部通过尾气排放管(14)与尾气破坏器连接，其上部设有排水管(12)和循环水管(13)；所述第二布水装置与进水管(17)连接；所述循环水管还连接于进水管，其上设有循环水泵；所述臭氧发生器通过第一臭氧排气管(2)与第一曝气盘连接、通过第二臭氧排气管(3)与第二曝气盘连接。

2.根据权利要求1所述的高效稳定的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述固定床催化剂层的厚度为反应器的1/6～1/4，固定床催化剂层底部距反应器底部的高度为反应器的1/3～1/2。

3.根据权利要求1所述的高效稳定的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述流化床催化剂层的厚度为反应器的1/6～1/4，催化剂膨胀率30％～100％。

4.根据权利要求1所述的高效稳定的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述固定床催化剂层和流化床催化剂层内的催化剂选用石英砂、砖渣、钢渣、活性炭、分子筛或氧化铝中的一种或多种组合，其内活性成分选用Mn、Fe、Cu过渡金属氧化物中的一种或几种组合。

5.根据权利要求1所述的高效稳定的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述第一曝气盘在固定床催化剂层底部均匀分布，所述第二曝气盘在流化床催化剂层底部均匀分布，且第一曝气盘和第二曝气盘均采用微孔曝气盘或微纳米发生器。

6.根据权利要求1所述的高效稳定的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述第一布水装置和第二布水装置采用长柄滤头、短柄滤头或穿孔布水板中的一种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的高效稳定的臭氧催化氧化反应装置，其特征在于，所述固定床催化剂层下方设有反冲洗布水装置(8)，所述反冲洗布水装置上连接有与循环水管连接的反冲洗入水管(18)，所述排水管兼作反冲洗出水管；所述反冲洗布水装置采用长柄滤头、短柄滤头或穿孔管中的一种。

8.一种基于权利要求7所述的臭氧催化氧化反应装置的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，待处理废水与循环水混合一起由进水管、第二布水装置均匀进入反应器底部，并由臭氧发生器生成的臭氧经第二曝气盘进入反应器底部；接着，废水在反应器的流化床催化剂层发生臭氧催化氧化反应后，由第一布水装置均匀进入固定床催化剂层底部，并由臭氧发生器生成的臭氧经第一曝气盘进入固定床催化剂层底部；然后，废水在反应器的固定床催化剂层发生臭氧催化氧化反应后，去除污染物的废水经排水管排出，未反应的臭氧经尾气排放管进入尾气破坏器后排入大气；同时，循环水管对经固定床催化剂层发生臭氧催化氧化反应后的循环水进行单向循环并输送至进水管。

9.根据权利要求8所述的污水处理方法，其特征在于，使第一臭氧排气管与第二臭氧排气管的排气量比例为0.5:1～1:1。

10.根据权利要求8或9所述的污水处理方法，其特征在于，利用反冲洗布水装置对固定床催化剂层进行自下而上的反洗。