本实用新型专利技术涉及用于膜臭氧催化反应器中膜组件失活催化层的装置，包括失活膜组件有机残留物去除装置、失活膜组件再生恢复装置；其中失活膜组件再生恢复装置：主要包括主反应器、催化系统、清洗系统、自控系统、控温加热系统和水箱构成，所述催化系统与清洗系统通过计量泵和耐腐蚀PVC管与主反应器连接；自控系统通过PLC等对主反应器中旋转分离器中的电机、喷淋和雾化装置和负压抽吸泵以及催化系统中计量泵进行控制；控温加热系统通过主体反应器中的温度传感器对其内部的加热电极进行调控；利用本实用新型专利技术的装置，能够有效地使失活催化剂再生，从而能够成功地获得活性恢复的再生臭氧催化氧化膜组件，延长使用寿命，降低运行成本。
【技术实现步骤摘要】
—种用于膜臭氧催化反应器失活催化层的再生装置
本技术属于环保
，涉及提供一种用于膜臭氧催化反应器中膜组件失活催化层的再生装置，该反应器主要处理难降解有机废水。
技术介绍
高浓度难降解有机废水主要是染料、农药、医药、化工、焦化等生产过程中产生的废水，废水污染物浓度高、毒性大、盐份较高难于生物降解，因此必须采用预处理技术和方法，方能有效处理。几种典型的高浓度有机废水，如焦化废水、制药废水、纺织/、印染废水、石油/化工废水等，其主要生产工段的出水COD浓度一般均在3000?5000mg/ L以上，有的工段出水甚至超过10000 mg/ L，即使是各工段的混合水，一般也均在2000 mg/ L以上。目前，处理这类废水，多采用生物处理，且以好氧法或好氧法的改进型(如A/ O工艺等)为主，有的也采用厌氧生物处理。从这些工艺在国内外的实际运用情况看，主要存在工艺流程长、外加物(如外加碳源物、调节PH药剂等)量大且费用高等问题，从而导致整体上单位水量造价和单位水量成本均较高。国外一些公司更是不把处理成本作为第一因素考虑。膜催化反应技术是近年来发展起来的新技术，已开始在制氢、甲醇、乙醛、丙烷、NH3氧化等反应过程中应用，可有效改变有机物的结构与状态，但在含有多种有机物废水的处理中至今尚未发现使用。膜臭氧催化反应器可填补在水处理领域的技术与应用空白，使有机废水得到高效处理，其核心部件主要是膜组件，能将臭氧催化反应与膜分离功能相耦合，通过在无机膜的表面和支撑体负载催化剂，使催化氧化反应与膜分离两个过程集成在一个单元设备中进行。但是上述膜组件长期使用后，存在催化剂失活的问题。因此，需要对膜组件负载的失活催化剂进行再生处理，以便实现膜组件的再利用，降低成本，提高废水的处理效果。然而，目前针对膜臭氧催化失活组件中催化剂的再生方法还没有相关的研究报道。
技术实现思路
本技术公开了一种用于膜臭氧催化反应器失活催化膜组件的装置，其特征在于包括失活膜组件有机残留物去除装置、失活膜组件再生恢复装置；其中失活膜组件有机残留物去除装置:主要由空气压缩机、控温加热器以及焙烧箱构成，控温加热器与焙烧箱的连接是:控温加热器通过焙烧箱中的温度传感器对其内部的加热电极进行调控，以使其中的温度达到设定值；空气压缩机通过导气管与焙烧箱内进气口相连接，使空气进入焙烧箱内，为氧化作用提供氧源。原理:通过把失活膜组件放入密闭的装置中，控制温度和时间在焙烧箱中焙烧，使残留在膜组件中的有机污染物被氧化为二氧化碳而达到去除的目的。失活膜组件再生恢复装置:主要包括主反应器、催化系统、清洗系统、自控系统、控温加热系统和水箱构成，其中催化系统与清洗系统通过计量泵和耐腐蚀PVC管与主反应器连接；自控系统通过PLC等对主反应器中旋转分离器中的电机、喷淋和雾化装置和负压抽吸泵以及催化系统中计量泵进行控制；控温加热系统通过主体反应器中的温度传感器对其内部的加热电极进行调控，以使其中的温度达到设定值。其中主体反应器中安装有旋转分离器；喷淋与雾化装置；负压抽吸；废液存储罐；催化系统包括支撑体催化剂、膜表层催化剂调配与存储系统、净化器。其中支撑体催化剂通过喷淋与雾化装置与主反应器连接；膜表层催化剂调配与存储系统与净化器通过计量泵和管道与主体反应器连接。原理:支撑体催化剂悬浊液通过压力式旋转雾化器在在主体反应器中形成水雾，通过在膜芯内部形成负压抽吸，将催化剂水雾由膜表面进入并附着在支撑体内部空隙的表层；膜表层催化剂的悬浊液进入主反应器后采用浸没方式，使催化药剂吸附在膜组件表层，并在浸没过程结束后，通过净化器将药剂回收，并储存在膜表层催化剂调节罐里；清洗系统:包括对清洗液回收与存贮罐；其中对清洗液的调配是对盐酸和硝酸组分配比后，通过搅拌实现均匀混合；自控系统:自控系统主要实现对主反应器中组件清洗、催化药液吸附以及离心等过程控制；控温加热系统:主要是对失活膜组件中无机酸清洗液进行加热溶解附着在膜催化层上的金属氧化物，并实现对吸附催化剂的膜组件进行干燥。水箱:主要是将水箱中清水通过喷淋与雾化装置，实现对主体反应器中膜组件的喷淋和冲洗。本技术更加详细的描述如下:失活膜组件有机残留物去除装置:主要由空气压缩机、控温加热器以及焙烧箱构成，控温加热器与焙烧箱的连接是:控温加热器通过焙烧箱中的温度传感器对其内部的加热电极进行调控，以使其中的温度达到设定值；空气压缩机通过导气管与焙烧箱内进气口相连接，使空气进入焙烧箱内，为氧化作用提供氧源，通过把失活膜组件放入密闭的装置中，控制温度和时间在焙烧箱中焙烧，使残留在膜组件中的有机污染物被氧化为二氧化碳;失活膜组件再生恢复装置:主要包括主反应器1、催化系统2、清洗系统3、自控系统4、控温加热系统5和水箱6构成，其中催化系统2与清洗系统3通过计量泵和耐腐蚀PVC管与主反应器连接；自控系统通过PLC等对主反应器中旋转分离器中的电机、喷淋和雾化装置和负压抽吸泵以及催化系统中计量泵进行控制；控温加热系统通过主体反应器中的温度传感器对其内部的加热电极进行调控；所述的主体反应器I中安装有旋转分离器la、喷淋与雾化装置lb、负压抽吸lc、废液存储罐Id ；所述的催化系统2包括支撑体催化剂2a、膜表层催化剂调配与存储系统2b、净化器2c ;其中支撑体催化剂2a通过喷淋与雾化装置Ib与主反应器连接；膜表层催化剂调配与存储系统2b与净化器2c通过计量泵和管道与主体反应器连接；支撑体催化剂悬浊液通过压力式旋转雾化器在在主体反应器I中形成水雾Ib，通过在膜芯内部形成负压抽吸lc，将催化剂水雾由膜表面进入并附着在支撑体内部空隙的表层；膜表层催化剂的悬浊液进入主反应器I后采用浸没方式，使催化药剂吸附在膜组件表层，并在浸没过程结束后，通过净化器2c将药剂回收，并储存在膜表层催化剂调节罐里2b ；所述的清洗系统3包括:3a清洗液贮罐、3b:清洗废液回收与储存贮罐；自控系统4:自控系统主要实现对主反应器中组件清洗、催化药液吸附以及离心过程控制；控温加热系统5:主要是对失活膜组件中无机酸清洗液进行加热溶解附着在膜催化层上的金属氧化物，并实现对吸附催化剂的膜组件进行干燥；水箱6:主要是将水箱中清水通过喷淋与雾化装置lb，实现对主体反应器中膜组件的喷淋和冲洗。其中所述的用于膜臭氧催化反应器失活催化膜组件的装置，其特征在于所述的失活膜组件再生恢复装置中的旋转分离器材质为聚四氟乙烯。本技术开发了用于再生膜组件催化性能的成套装置，主要由失活膜组件有机残留物去除装置(如图1)和失活膜组件再生恢复装置(如图2)两个部分组成。其具体结构和组成如下:(I)失活膜组件有机残留物去除装置该装置主要功能是去除常规手段难以清洗掉的残留在膜组件中的有机污染物。该装置主要由空气压缩机、控温加热装置以及焙烧箱组成。通过把膜组件放入密闭的装置中，通入空气，在600?700°C下焙烧，使残留在膜组件中的有机污染物被氧化为二氧化碳而达到去除的目的。(2)失活膜组件再生恢复装置该装置主要功能是实现对膜组件中表层和支撑体内失活催化剂的再生。该装置主要由主体反应器、催化系统、清洗系统、自控系统和控温加热系统等五部分构成。具体如下:①主体反应器主体反应器是实现失活膜组件催化性再生的主体装置，其主要本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于膜臭氧催化反应器失活催化层的再生装置，其特征在于包括失活膜组件有机残留物去除装置、失活膜组件再生恢复装置；其中失活膜组件有机残留物去除装置：主要由空气压缩机、控温加热器以及焙烧箱构成，控温加热器与焙烧箱的连接是：控温加热器通过焙烧箱中的温度传感器对其内部的加热电极进行调控，以使其中的温度达到设定值；空气压缩机通过导气管与焙烧箱内进气口相连接，使空气进入焙烧箱内，为氧化作用提供氧源，通过把失活膜组件放入密闭的装置中，控制温度和时间在焙烧箱中焙烧，使残留在膜组件中的有机污染物被氧化为二氧化碳；失活膜组件再生恢复装置：主要包括主反应器（1）、催化系统(2)、清洗系统(3)、自控系统(4)、控温加热系统(5)和水箱（6）构成，其中催化系统(2)与清洗系统(3)通过计量泵和耐腐蚀PVC管与主反应器连接；自控系统通过PLC等对主反应器中旋转分离器中的电机、喷淋和雾化装置和负压抽吸泵以及催化系统中计量泵进行控制；控温加热系统通过主体反应器中的温度传感器对其内部的加热电极进行调控；所述的主体反应器（1）中安装有旋转分离器（1a）、喷淋与雾化装置（1b）、负压抽吸（1c）、废液存储罐（1d）；所述的催化系统（2）包括支撑体催化剂（2a）、膜表层催化剂调配与存储系统（2b）、净化器(2c)；其中支撑体催化剂（2a）通过喷淋与雾化装置（1b）与主反应器连接；膜表层催化剂调配与存储系统（2b）与净化器(2c)通过计量泵和管道与主体反应器连接；支撑体催化剂悬浊液通过压力式旋转雾化器在在主体反应器（1）中形成水雾（1b），通过在膜芯内部形成负压抽吸(1c)，将催化剂水雾由膜表面进入并附着在支撑体内部空隙的表层；膜表层催化剂的悬浊液进入主反应器（1）后采用浸没方式，使催化药剂吸附在膜组件表层，并在浸没过程结束后，通过净化器(2c)将药剂回收，并储存在膜表层催化剂调节罐里(2b)；所述的清洗系统(3) 包括： 3a清洗液贮罐、(3b) 3b：清洗废液回收与储存贮罐；自控系统(4)：自控系统主要实现对主反应器中组件清洗、催化药液吸附以及离心过程控制；控温加热系统(5)：主要是对失活膜组件中无机酸清洗液进行加热溶解附着在膜催化层上的金属氧化物，并实现对吸附催化剂的膜组件进行干燥；水箱（6）：主要是将水箱中清水通过喷淋与雾化装置（1b），实现对主体反应器中膜组件的喷淋和冲洗。...
【技术特征摘要】
1.用于膜臭氧催化反应器失活催化层的再生装置，其特征在于包括失活膜组件有机残留物去除装置、失活膜组件再生恢复装置；其中 失活膜组件有机残留物去除装置:主要由空气压缩机、控温加热器以及焙烧箱构成，控温加热器与焙烧箱的连接是:控温加热器通过焙烧箱中的温度传感器对其内部的加热电极进行调控，以使其中的温度达到设定值；空气压缩机通过导气管与焙烧箱内进气口相连接，使空气进入焙烧箱内，为氧化作用提供氧源，通过把失活膜组件放入密闭的装置中，控制温度和时间在焙烧箱中焙烧，使残留在膜组件中的有机污染物被氧化为二氧化碳； 失活膜组件再生恢复装置:主要包括主反应器(I)、催化系统(2)、清洗系统(3)、自控系统(4)、控温加热系统(5)和水箱(6)构成，其中催化系统(2)与清洗系统(3)通过计量泵和耐腐蚀PVC管与主反应器连接；自控系统通过PLC等对主反应器中旋转分离器中的电机、喷淋和雾化装置和负压抽吸泵以及催化系统中计量泵进行控制；控温加热系统通过主体反应器中的温度传感器对其内部的加热电极进行调控； 所述的主体反应器(I)中安装有旋转分离器(la)、喷淋与雾化装置(lb)、负压抽吸(lc)、废液存储罐(Id);所述的催化系统(2)包括支撑体催化剂(2a)、膜表层催化剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：许丹宇，张洪雷，郑先强，卢学强，邓小文，段云霞，石岩，马超华，檀翠玲，
申请(专利权)人：天津市环境保护科学研究院，
类型：新型
国别省市：天津;12
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