一种臭氧催化氧化反应器及其在粘胶纤维废水处理中应用制造技术

本发明专利技术公开了一种臭氧催化氧化反应器及其在粘胶纤维废水处理中应用，臭氧催化氧化反应器包括筒体，位于筒体内部的射流曝气组件、催化反应组件以及反洗组件，催化反应组件位于筒体内上部，催化反应组件包括若干可同步转动的催化剂放置盘，每个催化剂放置盘底面、顶面和侧面均设有若干用于透水的通孔，每个催化剂放置盘内部均充填有催化填料。所述应用为在含有甲基氧化吗啉的莱赛尔废水中的应用。本发明专利技术的臭氧催化氧化反应器将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性结合起来，利用臭氧分子在催化剂表面产生的羟基自由基去除污水中难生物降解有机物等，有效的解决了有机物降解不完全的问题。完全的问题。完全的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种臭氧催化氧化反应器及其在粘胶纤维废水处理中应用


[0001]本专利技术涉及工业废水臭氧处理
，具体是涉及一种臭氧催化氧化反应器及其在粘胶纤维废水处理中应用。

技术介绍

[0002]莱赛尔纤维因其具有天然纤维的所有舒适性能，同时还具有比普通合成纤维更优异的纤维强度等优点，在人造纤维行业中脱颖而出，被称作“21世纪的绿色纤维”。近些年，莱赛尔纤维快速发展给社会带来巨大的经济效益，同时随之也产生了系列的环境问题。其中以生成过程中产生的大量废水表现更为突出，这些废水直接排放不仅会破坏周边生态环境，同时还会影响周围居民的生活环境和身体健康。为此，我国陆续出台了更加严格的法律法规限制此类废水的排放。因此，采取适当的方法处理此类废水对适用新的环保规定以及促进人造纤维行业发展具有重要意义。
[0003]通常，莱赛尔纤维是采用纤维素有机溶剂纺丝法制备，它在生产过程中用新溶剂甲基氧化吗啉代替(NMMO)代替二硫化碳，有效解决了二硫化碳带来的系列安全问题和环境问题，同时还减少了整个生产工艺流程。尽管如此，由于生产过程使用了大量NMMO，NMMO不可避免会进入废水中。而NMMO是一种典型的含氮杂环化合物，具有化学性质稳定、难生物降解以及氮含量高等特性。这使得莱赛尔纤维废水具有高悬浮物、高色度、高COD与BOD、高锌等常规粘胶纤维废水的特性，同时还含有大量难降解的NMMO的特性。因此，若采用传统的粘胶纤维废水处理工艺处理莱赛尔纤维废水会导致废水中NMMO难以被去除而严重超标。臭氧催化氧化技术是将臭氧的强氧化性和催化剂的吸附、催化特性结合起来，利用臭氧分子在催化剂表面产生的羟基自由基去除污水中难生物降解有机物等，有效的解决有机物降解不完全的问题。然而，若采用臭氧催化氧化工艺处理此类废水，废水中高悬浮物、高色度物种会对淬灭臭氧产生的羟基自由基导致催化氧化效果不佳。因此，针对莱赛尔纤维废水特点，并结合臭氧催化氧化技术优势，开发一种适用于处理莱赛尔纤维废水的臭氧催化氧化反应器具有良好的应用前景。

技术实现思路

[0004]针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种臭氧催化氧化反应器及其在粘胶纤维废水处理中应用。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种臭氧催化氧化反应器，包括筒体，位于所述筒体内部的射流曝气组件、催化反应组件以及反洗组件，
[0007]所述射流曝气组件位于所述筒体内底部，射流曝气组件包括由筒体外部延伸至筒体内部的臭氧输送管和污水输送管，以及位于所述臭氧输送管和污水输送管之间的若干等间距排列设置的曝气射流器，每组所述曝气射流器上方均与臭氧输送管连接，每组曝气射流器下方均与污水输送管连接；
[0008]所述催化反应组件位于所述筒体内上部，催化反应组件包括若干可同步转动的催化剂放置盘，每个所述催化剂放置盘底面、顶面和侧面均设有若干用于透水的通孔，每个催化剂放置盘内部均充填有催化填料；
[0009]所述反洗组件位于所述筒体内中部，反洗组件与所述催化反应组件之间设有承托层，反洗组件包括上下并排设置的反冲洗进水管和反冲洗进气管；
[0010]进一步地，所述催化填料直径为3
‑
5mm，堆积密度为0.6
‑
0.8t/m3，比表面积为150
‑
300m2/g，催化填料为Y2O3、MgO以及MnO2负载的活性炭颗粒，催化反应组件高度为1.5
‑
3m。催化剂呈混合状态布置，使其在高程上得到了最大化利用，催化剂的催化效果有利于强化臭氧氧化效果，降低臭氧反应浓度，同时臭氧氧化有助于催化剂的催化活性稳定，延迟失活周期。
[0011]进一步地，所述催化剂放置盘为6组且上下等间距设置，每相邻两组催化剂放置盘之间均设有一组用于传输催化填料的传送桶，位于最下方的催化剂放置盘还额外通过一组贯穿其余催化剂放置盘的加长传送桶与位于最上方的催化剂放置盘连接，所述传送桶和加长传送桶均与每组催化剂放置盘转动连接；
[0012]所述承托层包括位于下部的过滤网和位于上部的支撑板，所述支撑板上表面设有一组用于上下限位固定催化剂放置盘的限位杆，所述限位杆依次贯穿每组催化剂放置盘后与位于所述筒体内上部的固定板连接，限位杆与每组催化剂放置盘均转动连接，所述固定板一端设有转动电机，所述转动电机下方的输出端设有用于驱动位于最上方的一组催化剂放置盘转动的转动轮，所述转动轮的外齿与催化剂放置盘外壁设有的齿啮合转动连接；
[0013]支撑板与转动电机对应一端的上表面设有一组立柱，所述立柱在对应每两组催化剂放置盘间隙处均设有一组弧形挡板，所述弧形挡板内表面设有齿槽，每组传送桶及加长传送桶外壁中部均设有齿条，当传送桶及加长传送桶转动至弧形挡板所在位置处时所述齿条与所述齿槽对接用于控制传送桶及加长传送桶转动，位于齿条上下位置处的传送桶外壁设有小孔。通过对催化反应组件的改进增大废水和催化填料的接触面积，使催化填料不再是固定放置而是不停通过催化剂放置盘的转动以及传送桶的转动完成纵向上和横向上的更替，提高催化效果，减轻了催化填料的磨损，延长了使用寿命。
[0014]进一步地，所述限位杆上部靠近所述固定板的位置处为可伸缩设置，弧形挡板与立柱外侧设有的滑槽滑动连接，弧形挡板上下边缘均设有若干用于使弧形挡板沿催化剂放置盘上下表面滑动的滑轮。通过限位杆的上下可伸缩滑动设置带动催化反应组件做上下运动，从而达到进一步提高催化氧化效果的目的。
[0015]进一步地，所述传送桶及加长传送桶内部均设有传输绞龙，传送桶内部的传输绞龙与加长传送桶内部的传输绞龙设置方向相反，传送桶用于向上送料，加长传送桶用于向下送料，传送桶及加长传送桶在纵向上围成一个圆环且间隔角度相同。通过送料桶的转动带动传输绞龙转动从而实现物料上下输送的目的。
[0016]进一步地，所述筒体上部一侧设有出水口，筒体顶部和侧壁均设有检修口。方便工作人员进行检修。
[0017]如上述任意一项所述臭氧催化氧化反应器在粘胶纤维废水处理中应用，应用方法包括以下步骤：
[0018]S1：将待处理的粘胶纤维废水由污水输送管内输入，将质量浓度为30
‑
50mg/L的臭
氧由臭氧输送管内输入，进气流速为1
‑
1.2L/min；
[0019]S2：将曝气后的废水依次通过每组催化剂放置盘，开启转动电机使催化剂放置盘转动提高催化填料的催化效果，催化反应时间为1
‑
1.5h，再将催化反应后的废水由出水口排出；
[0020]S3：每隔6h反洗一次对筒体内部及过滤网进行清洗，通过反冲洗进气管注入空气，气洗强度为10
‑
15L/m2/s，通过反冲洗进水管注入清水，水洗强度为5
‑
7L/m2/s，反洗时间10
‑
30min。
[0021]进一步地，所述粘胶纤维废水中主要污染物为甲基氧化吗啉。甲基氧化吗啉为含氮杂环化合物，化学性质未定、难生物降解，含有较多的有机氮，生化系统无法有效降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种臭氧催化氧化反应器，其特征在于，包括筒体(1)，位于所述筒体(1)内部的射流曝气组件(2)、催化反应组件(3)以及反洗组件(4)，所述射流曝气组件(2)位于所述筒体(1)内底部，射流曝气组件(2)包括由筒体(1)外部延伸至筒体(1)内部的臭氧输送管(21)和污水输送管(22)，以及位于所述臭氧输送管(21)和污水输送管(22)之间的若干等间距排列设置的曝气射流器(23)，每组所述曝气射流器(23)上方均与臭氧输送管(21)连接，每组曝气射流器(23)下方均与污水输送管(22)连接；所述催化反应组件(3)位于所述筒体(1)内上部，催化反应组件(3)包括若干可同步转动的催化剂放置盘(5)，每个所述催化剂放置盘(5)底面、顶面和侧面均设有若干用于透水的通孔(51)，每个催化剂放置盘(5)内部均充填有催化填料；所述反洗组件(4)位于所述筒体(1)内中部，反洗组件(4)与所述催化反应组件(3)之间设有承托层(6)，反洗组件(4)包括上下并排设置的反冲洗进水管(41)和反冲洗进气管(42)。2.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化反应器，其特征在于，所述催化填料直径为3
‑
5mm，堆积密度为0.6
‑
0.8t/m3，比表面积为150
‑
300m2/g，催化填料为Y2O3、MgO以及MnO2负载的活性炭颗粒，催化反应组件(3)高度为1.5
‑
3m。3.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化反应器，其特征在于，所述催化剂放置盘(5)为6组且上下等间距设置，每相邻两组催化剂放置盘(5)之间均设有一组用于传输催化填料的传送桶(52)，位于最下方的催化剂放置盘(5)还额外通过一组贯穿其余催化剂放置盘(5)的加长传送桶(53)与位于最上方的催化剂放置盘(5)连接，所述传送桶(52)和加长传送桶(53)均与每组催化剂放置盘(5)转动连接；所述承托层(6)包括位于下部的过滤网(61)和位于上部的支撑板(62)，所述支撑板(62)上表面设有一组用于上下限位固定催化剂放置盘(5)的限位杆(63)，所述限位杆(63)依次贯穿每组催化剂放置盘(5)后与位于所述筒体(1)内上部的固定板(11)连接，限位杆(63)与每组催化剂放置盘(5)均转动连接，所述固定板(11)一端设有转动电机(7)，所述转动电机(7)下方的输出端设有用于驱动位于最上方的一组催化剂放置盘(5)转动的转动轮(71)，所述转动轮(71)的外齿与最上方的一组催化剂放置盘(5)外壁设有的齿啮合转动连接；支撑板(62)与转动电机(7)对应一端的上表面设有一组立柱(8)，所述立柱(8)在对应每两组催化剂放置盘(5)间隙处均设有一组弧形挡板(81)，所述弧形挡板(81)内表面设有齿槽(82)，每组传送桶(52)及加长传送桶(53)外壁中部均设有齿条(54)，当传送桶(52)及加长传送桶(53)转动至弧形挡板(81)所在位置处时所述齿条(54)与所述齿槽(82)对接用于控制传送桶(52)及加长传送桶(53)转动，位于齿条(54)上下位...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕路，郭志成，陈振，孙柏岩，张炜铭，潘丙才，
申请(专利权)人：恩宜瑞江苏环境发展有限公司，
类型：发明
国别省市：