專利名稱：一種組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)廢水處理設(shè)備，尤其涉及一種組合單元式催化臭氧法處理工業(yè)廢水的設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢的高速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，工業(yè)廢水的產(chǎn)生量和處理難度也隨之增長。尤其是制藥、化工、焦化、煉油、塑料、印染等行業(yè)，其廢水中含有大量有毒有害且難以降解的有機(jī)污染物，如酚類、多環(huán)芳烴、有機(jī)氮化合物、有機(jī)氯化物、雜環(huán)化合物等，其數(shù)量和種類急劇增加，含有這些污染物的廢水有顏色、臭味或易生泡沫，濃度高，水質(zhì)波動(dòng)較大，經(jīng)過一般傳統(tǒng)生化工藝難以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。因此，必須與其他處理技術(shù)配合才能達(dá)到處理要求。目前，高級氧化法是針對難降解有機(jī)污染物處理的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。按所用的氧化劑及催化條件的不同，高級氧化技術(shù)通常包括Fenton試劑法、半導(dǎo)體光催化氧化法、超聲化學(xué)氧化法、濕式氧化法、超臨界氧化法、臭氧法等。其中，臭氧法是最早應(yīng)用于工程實(shí)際的方法之一。臭氧不僅可以消毒，還可降低COD、B0D，還具有脫色、除臭、除味、殺菌、消毒等作用；反應(yīng)條件溫和，在常溫常壓下即可進(jìn)行反應(yīng)；同時(shí)臭氧作為強(qiáng)氧化劑，有極強(qiáng)的氧化能力，分解后變成氧氣，不易產(chǎn)生二次污染，是較為安全的廢水處理技術(shù)。在水溶液中，臭氧的氧化作用是通過兩種反應(yīng)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，第一種是直接反應(yīng)，臭氧利用其強(qiáng)氧化性直接與有機(jī)污染物接觸反應(yīng)，在有機(jī)分子的雙鍵位置發(fā)生選擇性加成反應(yīng)，改變有機(jī)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，將不飽和烴轉(zhuǎn)化為飽和烴，將大分子量的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子量的物質(zhì)，使廢水中的有機(jī)物降解。該化學(xué)反應(yīng)具有選擇性，氧化的順序?yàn)?鏈烯烴>胺>酚>多環(huán)芳香烴>醇>醛>鏈烷烴。第二種是間接反應(yīng)，在常溫常壓下，臭氧通過產(chǎn)生羥基自由基.0H與有機(jī)污染物反應(yīng)，當(dāng)加入催化劑時(shí)，短時(shí)間內(nèi)會產(chǎn)生更多的羥基自由基.0H，提高反應(yīng)速率。羥基自由基.0H化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，具有較高的氧化還原電位和電子親合能力，是一種氧化性很強(qiáng)的基團(tuán)，在廢水處理過程中，它可以通過親電加成、脫氫、電子轉(zhuǎn)移的方式與有機(jī)污染物進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為108 IOlOmol.L-1.s_l，反應(yīng)程度比較徹底。羥基自由基.0H作為二次氧化劑與有機(jī)污染物發(fā)生反應(yīng)之后，生成的有機(jī)自由基可繼續(xù)參與羥基自由基.0H的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，或者通過生成的有機(jī)過氧化物自由基進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)。通過催化臭氧氧化的手段，可直接使有機(jī)污染物礦化，使出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，也可減小其毒害性，從而提高可生化性，以便進(jìn)行下一步處理。金屬氧化物催化臭氧氧化法降解水中的有機(jī)物已經(jīng)投入實(shí)踐，根據(jù)催化方式的不同，催化臭氧氧化可分為兩種方式:一種是利用溶液中金屬離子的均相催化臭氧氧化，金屬離子的介入能夠加速臭氧的分解，強(qiáng)化產(chǎn)生自由基等活性中間體以提高臭氧的氧化能力，也大大增強(qiáng)了臭氧的利用率，缺陷是存在處理后水中金屬離子的溶出問題，尤其是含鈷催化劑，這會降低催化劑的使用壽命，使其利用率降低，還可能造成二次污染，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高。另一種是固態(tài)金屬、金屬氧化物和負(fù)載在載體上金屬或金屬氧化物的非均相催化臭氧化，從外形上，可分為球型、柱型或海綿形等，該法穩(wěn)定性好，不容易流失，不引入二次污染，無需后續(xù)處理，催化劑可再生重復(fù)使用等，但接觸面積相應(yīng)減小，內(nèi)擴(kuò)散速度較慢，反應(yīng)速率隨之下降。普通的臭氧法工程應(yīng)用時(shí)在短期接觸的時(shí)間里僅僅能夠去除部分含有不飽和雙鍵的芳香族化合物，臭氧的氧化能力雖強(qiáng)，但處理化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且穩(wěn)定的難降解有機(jī)污染物時(shí)不能進(jìn)行快速有效的氧化處理，效率和效果不是很理想。因此與普通的臭氧氧化法相比，催化臭氧氧化技術(shù)將臭氧的強(qiáng)氧化性和催化劑的吸附特性、催化特性結(jié)合起來，能解決常規(guī)工藝有機(jī)污染物較難降解的問題，速率和效率更高，可明顯增強(qiáng)對芳香族化合物、含氮化合物及雜環(huán)類化合物等有潛在毒害性的有機(jī)污染物的去除能力，增強(qiáng)臭氧氧化法對有機(jī)物的破壞力和無機(jī)化程度，還可減少后續(xù)氯化消毒工藝所形成消毒副產(chǎn)物如三氯甲烷等的含量。催化臭氧氧化法能用于處理多種工業(yè)廢水，有非常廣闊的應(yīng)用前景。但其目前還仍存在一些不足之處。一是催化劑利用率問題，現(xiàn)有的固體臭氧氧化分解催化劑主要有單質(zhì)金屬(Mn，Zn, Fe, Cu, Ni等)、金屬氧化物(MnO2, ZnO, TiO2等)或金屬氧化物與其他物質(zhì)的復(fù)合物(Al2O3AiO2, (:/1102等)。貴金屬由于昂貴的價(jià)格限制了其應(yīng)用，單質(zhì)金屬固體催化劑容易被臭氧氧化分解，催化劑利用率低；金屬氧化物或金屬氧化物與其他物質(zhì)的復(fù)合物強(qiáng)度低，易破碎，導(dǎo)致催化劑的使用周期短，而且水體中目標(biāo)污染物與金屬氧化物催化劑表面強(qiáng)烈的吸附作用導(dǎo)致催化劑活性降低，除污效率僅為70 80%。二是反應(yīng)效率問題，臭氧發(fā)生器提供的臭氧能否在催化劑的作用下得到充分應(yīng)用，主要由臭氧氧化反應(yīng)器決定，催化臭氧氧化法廢水處理技術(shù)，涉及到固、液、氣三相，反應(yīng)環(huán)境較為復(fù)雜，反應(yīng)過程中水的pH、溫度、催化劑、物質(zhì)間的吸附作用等諸多影響因素不易控制，會影響到反應(yīng)效率。三是臭氧反應(yīng)器設(shè)備成本問題，大部分反應(yīng)器都需要針對不同工程進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，體積較大，頗為笨重，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以大規(guī)模批量化投入生產(chǎn)，因而設(shè)備成本相對較聞。綜上所述，催化臭氧氧化的效果固然優(yōu)異，但仍存在著臭氧利用率低，催化劑易流失，反應(yīng)速率不高，耗能大，投資費(fèi)用和基建成本較高，配套工藝和技術(shù)不夠完善以及廢水處理系統(tǒng)安全等問題，因此，如何有效的解決上述問題是催化臭氧工藝進(jìn)一步推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。

實(shí)用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)，為了克服現(xiàn)有臭氧催化工藝的缺點(diǎn)，特別是臭氧氧化設(shè)備利用率過低，投資和基建成本偏高的不足之處，本實(shí)用新型提供一種組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備，通過設(shè)備部件的組合和優(yōu)化，能夠有效降低生產(chǎn)成本，提高臭氧反應(yīng)效率，從而高效去除難降解工業(yè)廢水中各類污染物，降低廢水毒性和色度，并能同時(shí)提高廢水的可生化性。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案是:包括自下而上依次相連的氣水混合區(qū)、催化反應(yīng)區(qū)和氣水分離區(qū)，所述氣水混合區(qū)由進(jìn)水主管和氣水混合器構(gòu)成，所述氣水混合區(qū)用于充分混合臭氧氣體和來水；所述氣水分離區(qū)由出水主管和氣水分離器構(gòu)成，所述氣水分離區(qū)用于將反應(yīng)后的殘余的含有臭氧的氣體與出水分離；所述催化反應(yīng)區(qū)由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)單元構(gòu)成，所述反應(yīng)單元為圓柱形反應(yīng)容器，包括反應(yīng)器腔體，所述反應(yīng)器腔體內(nèi)設(shè)有粗過濾層、負(fù)載催化劑層和細(xì)過濾層，各層之間設(shè)有托板，所述反應(yīng)器腔體內(nèi)壁上設(shè)有用于調(diào)整托板位置的支撐圈；所述進(jìn)水主管和所述出水主管均為水平布置，所述反應(yīng)器腔體的軸線呈豎直布置，所有的圓柱形反應(yīng)容器分別并聯(lián)于所述進(jìn)水主管和所述出水主管之間；所述圓柱形反應(yīng)器與所述進(jìn)水主管之間、所述圓柱形反應(yīng)器與所述出水主管之間均分別設(shè)有用于控制所述圓柱形反應(yīng)器的進(jìn)、出水流量的調(diào)節(jié)閥。進(jìn)一步講，所述反應(yīng)器腔體內(nèi)的粗過濾層、負(fù)載催化劑層及細(xì)過濾層是自進(jìn)水主管向出水主管方向依次布置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型設(shè)備采用密閉單元分散式設(shè)計(jì)，臭氧通過氣水混合器進(jìn)入系統(tǒng)和廢水混合反應(yīng)，通過反應(yīng)過程控制，直到出水口前，充分反應(yīng)后的殘余氣體才與廢水分離。在運(yùn)行過程中，臭氧經(jīng)歷了 “旋流混合-平流-豎向流-平流-分離”的氣液接觸過程，這樣的設(shè)計(jì)方案，和常規(guī)的罐式臭氧反應(yīng)塔相比，能充分提高臭氧的混合速度，提高氧化效率，降低運(yùn)行成本。本實(shí)用新型設(shè)備的主反應(yīng)區(qū)設(shè)計(jì)采用三層填料設(shè)計(jì)，既保證了廢水與催化劑的充分接觸，同時(shí)又可以基本上解決臭氧反應(yīng)后濁度升高的問題。和普通的單一填料層的臭氧反應(yīng)器相比，可以明顯的提高反應(yīng)效率和出水質(zhì)量。并且填料層一般使用多孔板承托，可以做成整體箱式結(jié)構(gòu)，便于安裝和清洗再生。與傳統(tǒng)的臭氧反應(yīng)塔相比，由于本實(shí)用新型中的反應(yīng)器采用結(jié)構(gòu)相同的單元化設(shè)計(jì)，使得自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也相對更為簡單，并且便于監(jiān)控和維護(hù)。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的罐式臭氧反應(yīng)塔相比，各反應(yīng)單元采用標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一外形和結(jié)構(gòu)(圓柱形反應(yīng)容器及其中的三層填料)，不僅能減少占地面積，造型美觀，檢修方便。實(shí)際工程應(yīng)用中，只需要調(diào)整單元數(shù)量和填料層結(jié)構(gòu)即可滿足不同的水質(zhì)水量要求。同時(shí)也可以和其他水處理工藝聯(lián)用，例如O3-H2O2法、UV-O3法等，易于擴(kuò)展和改造。本實(shí)用新型中的便于批量生產(chǎn)和成本質(zhì)量控制，同時(shí)，備品備件儲存方便，便于運(yùn)輸和安裝更換。本實(shí)用新型設(shè)備為臭氧催化法在廢水治理上的推廣應(yīng)用創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件。本實(shí)用新型設(shè)備的適應(yīng)性較廣，通過選用不同材質(zhì)的管道和設(shè)備殼體，可以應(yīng)用于含酸或含堿的腐蝕性廢水，同時(shí)也能應(yīng)用于易散發(fā)有害氣體的工業(yè)廢水。同時(shí)，本設(shè)備不僅僅能用于工業(yè)廢水的脫色、除臭和污染物降解，同時(shí)也可以用于飲用水或生活?yuàn)蕵酚盟南尽?br>
圖1是本實(shí)用新型一種組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示工業(yè)廢水處理設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)示意圖。[0025]圖中:1-進(jìn)水主管；2_氣水混合器；3_進(jìn)水調(diào)節(jié)閥；4_反應(yīng)器腔體；5_粗過濾層；6_負(fù)載催化劑層；7_細(xì)過濾層；8_托板支撐圈；9_出水調(diào)節(jié)閥；10_出水主管；11_氣水分離器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地描述。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型一種組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備，包括自下而上依次相連的氣水混合區(qū)、催化反應(yīng)區(qū)和氣水分離區(qū)。所述氣水混合區(qū)由進(jìn)水主管I和氣水混合器2構(gòu)成，所述氣水混合區(qū)用于充分混合臭氧氣體和來水，使溶解后臭氧分子能在廢水處理中發(fā)揮最大的氧化效用。該區(qū)的主要組成為進(jìn)水主管I和氣水混合器2，進(jìn)水主管I 一般是由PVC、ABS或不銹鋼材質(zhì)構(gòu)成，進(jìn)水主管I的主要作用為接納臭氧與廢水混合后的液體，并均勻地分布至催化反應(yīng)區(qū)的各單元中，氣水混合器2 —般為不銹鋼材質(zhì)，內(nèi)部為螺旋結(jié)構(gòu)，在氣水混合器2的中部設(shè)有進(jìn)水口、底部設(shè)有進(jìn)氣口，臭氧由底部的進(jìn)氣口進(jìn)入，然后氣體在氣水混合器2中由下而上運(yùn)動(dòng)，廢水由中部的進(jìn)水口進(jìn)入，水流由前而后進(jìn)入氣水混合器2內(nèi)，除產(chǎn)生壓降外，還能產(chǎn)生流動(dòng)分割作用，并與由下而上的臭氧氣體產(chǎn)生強(qiáng)制性旋流，從而達(dá)到理想的混合擴(kuò)散效果。所述氣水分離區(qū)是反應(yīng)后的殘余含有臭氧的氣體與出水分離的區(qū)域，由出水主管10和氣水分離器11構(gòu)成，所述氣水分離區(qū)用于將反應(yīng)后的殘余的含有臭氧的氣體與出水分離；混合有殘余臭氧的廢水有一定的殺菌能力，如果直接進(jìn)入后續(xù)的反應(yīng)系統(tǒng)會破壞生化污泥的活性。因此，在出水口部分應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置氣水分離器，最大程度的分離出水中含有臭氧的混合氣體。這些氣體應(yīng)根據(jù)要求處理到無害后排入大氣，出水則進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)進(jìn)一步處理后排放。 所述催化反應(yīng)區(qū)由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)單元構(gòu)成，所述反應(yīng)單元為圓柱形反應(yīng)容器，所述圓柱形反應(yīng)容器包括反應(yīng)器腔體4，反應(yīng)器腔體一般選用PVC、ABS或者不銹鋼材質(zhì)，直徑一般在20 40cm之間，考慮操作和更換填料的方便，長度一般不超過2m，總水力停留時(shí)間一般保持在30 60min之間。所述反應(yīng)器腔體4內(nèi)自下而上的設(shè)有粗過濾層5、負(fù)載催化劑層6和細(xì)過濾層7，各層之間設(shè)有托板，催化反應(yīng)區(qū)(也即反應(yīng)器腔體4內(nèi)壁上)內(nèi)設(shè)有多個(gè)可以用于支撐承載填料托板用的支撐圈8，可以通過調(diào)整支撐圈8的高度位置來調(diào)整各填料層的高度。所述反應(yīng)器腔體4內(nèi)的粗過濾層5、負(fù)載催化劑層6及細(xì)過濾層7是自進(jìn)水主管I向出水主管10方向依次布置；所述進(jìn)水主管I和所述出水主管10均為水平布置，所述反應(yīng)器腔體4的軸線呈豎直布置，所有的圓柱形反應(yīng)容器分別并聯(lián)于所述進(jìn)水主管I和所述出水主管10之間；所述圓柱形反應(yīng)器與所述進(jìn)水主管I之間、所述圓柱形反應(yīng)器與所述出水主管10之間均分別設(shè)有用于控制所述圓柱形反應(yīng)器的進(jìn)、出水流量的調(diào)節(jié)閥。所述粗過濾層5主要由粒徑較大的填料組成，主要目的是用于均勻分散上升水流，增大水流通過后與催化劑的接觸面積。粗過濾層5可以選用粒徑為0.3 0.5cm的天然填料或人工填料，所述天然填料主要包括卵石、滑石、粗石英砂、礫石等；所述人工填料則可以選用陶粒、玻璃珠、塑料等。所述負(fù)載催化劑層6是發(fā)生臭氧催化反應(yīng)的主要區(qū)域，由催化劑負(fù)載于多孔介質(zhì)上所構(gòu)成，所述催化劑采用沉積沉淀法、溶膠凝膠法或灼燒干燥法負(fù)載于多孔介質(zhì)上；所述催化劑選自 Fe (II)、Fe (III)、Cu (I)、Cu (II)、Mn (II)、Mn (IV)、Co (II)、Co (IV)和 Ti (IV)中的一種或幾種(上述是關(guān)于鐵、銅、錳、鈷和鈦不同價(jià)態(tài)離子的規(guī)范表達(dá)方式)；所述多孔介質(zhì)采用多孔的陶瓷、活性炭、焦炭、吸附樹脂、高分子聚合物和合成分子篩等。所述細(xì)過濾層7用于截留和吸附反應(yīng)溶液中的懸浮顆粒物，所述細(xì)過濾層7主要選用的填料為粒徑較小的顆粒，例如，可以用粒徑為0.05 0.1cm cm的細(xì)砂、顆粒活性炭、細(xì)礫石和濾棉等，為了避免造成過大的水流阻力，所述細(xì)過濾層7的高度應(yīng)根據(jù)具體進(jìn)水條件設(shè)計(jì)，高度一般為10 15cm，一般不宜超過20cm。本實(shí)用新型工業(yè)廢水處理設(shè)備中，還包括自控系統(tǒng)，所述進(jìn)水主管I和出水主管10上設(shè)有流量傳感器，所述調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)或氣動(dòng)，所述流量傳感器和所述調(diào)節(jié)閥均與所述自控系統(tǒng)聯(lián)接。進(jìn)一步講，設(shè)置在圓柱反應(yīng)器兩端與進(jìn)水主管I和出水主管10之間的用于控制進(jìn)、出水流量的調(diào)節(jié)閥，如圖1所示，調(diào)節(jié)閥包括進(jìn)水調(diào)節(jié)閥3和出水調(diào)節(jié)閥9，可以采用手動(dòng)或電動(dòng)或氣動(dòng)，若設(shè)備的處理量較小，可以用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥來控制；若處理量較大或水質(zhì)情況較為復(fù)雜，則使用氣動(dòng)或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥來控制，同時(shí)設(shè)流量傳感器監(jiān)控流量瞬時(shí)值，所述流量傳感器和所述調(diào)節(jié)閥均與所述自控系統(tǒng)聯(lián)接。試驗(yàn)例I研究材料:某石油化工大型國企，日廢水產(chǎn)生量為2000噸。一期廢水處理工藝為“調(diào)節(jié)池+水解酸化+氧化溝+沉淀池”，出水要求達(dá)到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)中的三級排放標(biāo)準(zhǔn)。隨著天津市地方污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB12/356— 2008)的頒布，由于該企業(yè)周邊沒有綜合性污水處理廠，所以要求其污水廠改造后出水必須達(dá)到天津地標(biāo)中的二級排放標(biāo)準(zhǔn)。采用本實(shí)用新型組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備作提標(biāo)改造中試試驗(yàn)，有關(guān)功能部件的參數(shù)如下:臭氧主反應(yīng)器為304不銹鋼材質(zhì)，直徑20cm，總數(shù)10根；進(jìn)水主管PVC材質(zhì)，管徑IOmm;出水主管PVC材質(zhì)，管徑15cm。總占地面積約3m2。反應(yīng)器中粗過濾層及細(xì)過濾層高均為10cm，濾材為細(xì)砂和粗砂；負(fù)載催化劑層高度15cm，填料為多孔陶粒。臭氧進(jìn)氣量為5g/h，處理量設(shè)計(jì)為I 1.5m3/h。處理前后的具體指標(biāo)見表I所示:表I某化工企業(yè)綜合污水廠運(yùn)營檢測數(shù)據(jù)(mg/L)
項(xiàng)目|coDCr |k)d5 |nh4+-n Itp Iss ~
一期進(jìn)水平均值b60 345655670~
一期出水平均值—450 160252120~
改造后出水要求30~ <20<8〈I<10
刼造后實(shí)際出水丨45 |l2KI未檢出丨8可以發(fā)現(xiàn)，提標(biāo)后的水質(zhì)要求比一期工程的出水質(zhì)要嚴(yán)格很多。再使用原來的傳統(tǒng)處理方法難以達(dá)到要求，因此需要增加MBR和臭氧催化工藝作為達(dá)標(biāo)的保障工藝。采用本實(shí)用新型組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備后設(shè)計(jì)的廢水處理工藝路線為:“調(diào)節(jié)池+水解酸化+氧化溝+MBR+臭氧催化氧化+生物炭濾床”，其中，臭氧催化停留時(shí)間為30 40min，出水再經(jīng)過生物炭濾進(jìn)行進(jìn)一步過濾和吸附處理。[0046]根據(jù)表I的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，改造后工藝可以完全達(dá)到出水要求，運(yùn)行成本僅為7元/噸。試驗(yàn)例2研究材料:某紡織企業(yè)，日產(chǎn)生絲光廢水約120噸。改造前這部分廢水中和后進(jìn)入廠區(qū)綜合廢水處理廠達(dá)標(biāo)處理后排放。2012年起，該企業(yè)根據(jù)主管環(huán)保部門的要求，進(jìn)行了一系列節(jié)能減排的改造。其中絲光廢水要求全部回用。由于絲光廢水含有濃度超過3%的NaOH，廢水呈強(qiáng)堿性。用一般的生物或化學(xué)法無法處理到可回用程度，同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)要求，不得引入外來的化學(xué)物質(zhì)。因此，最終選用本專利的臭氧催化系統(tǒng)用于絲光廢水的回用改造工藝中，采用本實(shí)用新型組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備作節(jié)能改造中試試驗(yàn)，有關(guān)功能部件的·參數(shù)如上述試驗(yàn)例I基本相同，不同之處僅在于，其中的負(fù)載催化劑層(填料)用耐堿性有機(jī)分子篩負(fù)載納米級的TiO2,并且在進(jìn)水中投加了約0.05mmol/L的H202。處理前后的出水指標(biāo)見表2所示。 表2某紡織企業(yè)絲光廢水運(yùn)營檢測數(shù)據(jù)(mg/L)
權(quán)利要求1.一種組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備，包括自下而上依次相連的氣水混合區(qū)、催化反應(yīng)區(qū)和氣水分離區(qū)，其特征在于: 所述氣水混合區(qū)由進(jìn)水主管(I)和氣水混合器(2)構(gòu)成，所述氣水混合區(qū)用于充分混合臭氧氣體和來水； 所述氣水分離區(qū)由出水主管(10)和氣水分離器(11)構(gòu)成，所述氣水分離區(qū)用于將反應(yīng)后的殘余的含有臭氧的氣體與出水分離； 所述催化反應(yīng)區(qū)由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)單元構(gòu)成，所述反應(yīng)單元為圓柱形反應(yīng)容器，包括反應(yīng)器腔體(4)，所述反應(yīng)器腔體(4)內(nèi)設(shè)有粗過濾層(5)、負(fù)載催化劑層(6)和細(xì)過濾層(7)，各層之間設(shè)有托板，所述反應(yīng)器腔體(4)內(nèi)壁上設(shè)有用于調(diào)整托板位置的支撐圈(8)； 所述進(jìn)水主管(I)和所述出水主管(10)均為水平布置，所述反應(yīng)器腔體(4)的軸線呈豎直布置，所有的圓柱形反應(yīng)容器分別并聯(lián)于所述進(jìn)水主管(I)和所述出水主管(10)之間；所述圓柱形反應(yīng)器與所述進(jìn)水主管(I)之間、所述圓柱形反應(yīng)器與所述出水主管(10)之間均分別設(shè)有用于控制所述圓柱形反應(yīng)器的進(jìn)、出水流量的調(diào)節(jié)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備，其特征在于:所述反應(yīng)器腔體(4)內(nèi)的粗過濾層(5)、負(fù)載催化劑層(6)及細(xì)過濾層(7)是自進(jìn)水主管(I)向出水主管(10)方向依次布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備，其特征在于:所述反應(yīng)器腔體(4)選用PVC、ABS或者不銹鋼材質(zhì)，所述反應(yīng)器腔體(4)的直徑為20 40cm，長度1.5m 2mο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備，其特征在于:所述細(xì)過濾層(7)的高度為10 15cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備，其特征在于:所述調(diào)節(jié)閥為手動(dòng)或電動(dòng)或氣動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備，其特征在于:還包括自控系統(tǒng)，所述進(jìn)水主管(I)和出水主管(10)上設(shè)有流量傳感器，所述調(diào)節(jié)閥為電動(dòng)或氣動(dòng)，所述流量傳感器和所述調(diào)節(jié)閥均與所述自控系統(tǒng)聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種組合單元式催化臭氧法工業(yè)廢水處理設(shè)備，包括自下而上依次相連的氣水混合區(qū)、催化反應(yīng)區(qū)和氣水分離區(qū)。氣水混合區(qū)由進(jìn)水主管和氣水混合器構(gòu)成，用于充分混合臭氧和來水；氣水分離區(qū)由出水主管和氣水分離器構(gòu)成，用于將反應(yīng)后的殘余臭氧與出水分離；催化反應(yīng)區(qū)由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的反應(yīng)單元構(gòu)成。反應(yīng)單元為圓柱形腔體，內(nèi)設(shè)有粗細(xì)過濾層和負(fù)載催化劑層，各層之間設(shè)有調(diào)整高度的托板和支撐圈；進(jìn)出水主管為水平布置，反應(yīng)單元?jiǎng)t豎直并聯(lián)于進(jìn)出水主管之間，并分別設(shè)有用于控制流量的調(diào)節(jié)閥。本實(shí)用新型通過單元的組合和優(yōu)化能有效降低生產(chǎn)成本，提高臭氧反應(yīng)效率，從而高效去除廢水中各類污染物，降低色度并同時(shí)提高廢水可生化性。
文檔編號C02F1/78GK202912756SQ20122060097
公開日2013年5月1日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者余海晨, 曾猛, 張金鴻, 班春艷, 李笑晉, 孫凱, 侯霙, 李立春, 高瑋, 張維, 王松, 呂晶華, 宋薇薇, 鄭先強(qiáng), 許丹宇, 段云霞, 石巖, 游洋洋, 鐘沛文, 胡瀚 申請人:天津市聯(lián)合環(huán)保工程設(shè)計(jì)有限公司