一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，装置包括壳体及其内部的无机多孔介质组件，壳体内部设有进水口、浓水出水口及淡水出水口，无机多孔介质组件与固定柱、固定环及支撑架相接，且该组件表面分布有滤孔，催化剂颗粒均匀负载于孔隙之间。难降解废水通过入水口输入至无机多孔介质组件，利用多孔介质独有的错流过滤特点，使流体在均匀负载催化颗粒的多孔介质表面错流流动并反应，滤液以切线通过的方式滤出至淡水出水口，未滤液在加压泵推动力下输入至浓水出水口，避免了无机多孔材料为载体孔道的堵塞，防止催化颗粒的流失，同时改善了污染物与催化颗粒反应的均匀性，提高了污水处理效率。高了污水处理效率。高了污水处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置


[0001]本技术涉及污水处理领域，具体涉及一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，用于去除废水难降解有机物。

技术介绍

[0002]难降解废水是煤化工、炼油、石化、造纸、制药等行业产生的废水之一，被广泛应用于不同工业领域，如煤气、焦化、炼油、冶金、机械制造、玻璃、石油化工、化学有机合成工业等。绝大部分难降解化合物以废水的形式排放，难降解化合物及其衍生物有有毒有害、难降解等特点，即使在很低浓度下也会对水体环境造成严重污染，同时对人和动物具有强致癌作用，因此对难降解废水的降解研究具有重要的现实意义。
[0003]目前，难降解废水的处理方法主要有物理法、生物法、化学法等，这些传统水处理技术对难降解废水的降解效率较低，容易产生二次污染。其中，催化氧化法对生化法不能降解和难降解的有机物的深度去除具有显著优势，但是该方法普遍通过直接投放催化剂的方式至反应体系，容易造成粉末催化剂有效活性成分流失多、催化活性低、分离效果不彻底等问题，这也是目前限制催化氧化法应用于实际工程的技术难题之一。

技术实现思路

[0004]本
技术实现思路
所需要解决的技术问题是：一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，通过耦合催化氧化法和膜分离技术的形式，高效去除有难降解废水中的有机物，同时提高膜抗污染能力。
[0005]为解决以上技术问题，本技术采用的技术方案为：
[0006]一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于，装置包括壳体，壳体内设有无机多孔介质反应器，位于壳体中部；所述无机多孔介质反应器设有无机多孔介质组件、进水口、浓水出水口、淡水出水口；所述无机多孔介质组件分布有滤孔，且催化剂颗粒均匀负载于无机多孔介质组件上；所述无机多孔介质组件与支撑架相接。
[0007]进一步的，所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述无机多孔介质组件由单个多孔介质组成，分布有多条等距直线排布的滤孔。
[0008]进一步的，所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述无机多孔介质组件外周设有四个相互对称的固定环和固定柱，通过与支撑架相连稳定固定在壳体中部。
[0009]进一步的，所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述支撑架设于壳体内部，且每个支撑架(一共四个)呈90
°
垂直分布于壳体中部。
[0010]进一步的，所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述催化剂为核壳化氧化石墨烯量子点零价铁固体颗粒。
[0011]进一步的，所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述核壳化氧化石墨烯量子点零价铁催化剂均匀分布于孔隙之间的平面上，固体颗粒负载量为7.4
～9.6mg/cm2，且为单层堆积，浸渍过程在封闭容器内进行。
[0012]进一步的，所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述进水口前端设有加压泵。
[0013]进一步的，所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述进水口、浓水出水口、淡水出水口设于同一竖直平面，且所述进水口流入方向与浓水出水口流出方向相同，淡水出水口以垂直于多孔介质组件的方向向外流出。
[0014]本技术的有益效果是：
[0015]通过将固体颗粒负载在膜上增大了催化剂与污染物的接触面积，强化了悬浮态固体颗粒催化剂本身的催化性能；无机多孔介质分离技术的高效截留、无相变分离特性，不仅有效地回收了反应液体系中未负载成功的催化剂，还能去除废水中大部分悬浮性颗粒和非溶解性胶体，使整个反应体系持续有效地稳定运行；通过催化氧化对污染物的降解，该耦合形式的催化无机多孔介质组件只过滤污水，悬浮态催化剂不随水的过滤而排出，进而可延长在池中的存放时间，这将有利于提高系统催化效果以及对难降解有机物的处理能力，有效减轻了膜污染，提高了膜的抗污染性和使用寿命。催化氧化与膜分离产生协同耦合效应，使整个反应体系持续有效地稳定运行。
附图说明
[0016]图1是本技术一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置主体结构示意图；
[0017]图2是本技术一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置俯视图；
[0018]图中：1.加压泵，2.进水口，3.无机多孔介质组件，4.淡水出水口，5.浓水出水口，6.壳体，7.固定环，8.固定柱，9.滤孔，10.支撑架
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]图1示出了一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，由加压泵(1)，入水口(2)，无机多孔介质组件(3)，淡水出水口(4)，浓水出水口(5)，壳体(6)，固定环(7)，固定柱(8)，滤孔(9)，支撑架(10)组成。通过入水口(2)将难降解废水输入至无机多孔介质组件(3)，利用多孔介质独有的错流过滤特点，通过加压泵(1)对流过过滤材料表面的流体增压，使得过滤材料内外侧形成压力差，流体在均匀负载催化颗粒的多孔介质表面错流流动并反应，滤液以切线通过的方式滤出至淡水出水口(4)，未滤液在加压泵(1)推动力下输入至浓水出水口(5)。
[0021]应当指出的是，在本申请实施例的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置中，无机多孔介质组件(3)外周设有四个相互对称的固定环(7)和固定柱(8)，通过与支撑架(10)相连稳定固定在壳体(6)中部，一共4个，且每个支撑架(10)呈90
°
垂直分布于壳体(6)中部。加压泵(1)动力使得进水口的废水具有较大的流速，且在初始阶段无机多孔介质污染现象不明显，膜通量也较大，这有可能会导致无机多孔介质组件(3)在废水的冲击下与进水管、
出水管脱离，导致不能稳定在壳体内部，从而无机多孔介质组件(3)与壳体(6)产生碰撞，对无机多孔介质组件(3)与壳体(6)造成一定的损失，同时，负载在无机多孔介质孔隙间的催化剂颗粒在震荡下可能会脱落至液相中，降低催化剂颗粒的比表面积。本技术在无机多孔介质组件(3)四周设有固定环(7)和固定柱(8)，与支撑架(10)相连稳定固定在壳体(6)中部，可以避免以上问题的出现。
[0022]应当指出的是，在本申请实施例的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置中，进水口前端设有加压泵(1)，维持膜面流速在80～110L/h范围。膜面流速高于110L/h时，膜表面的催化剂在流体错流过滤带来的巨大冲击力下，容易被冲刷脱落出来，造成催化剂损失；膜面流速低于80L/h时，相比较快的膜面流速，流体在无机多孔介质材料停留的时间更长，非溶解性胶体颗粒比如油类等大分子被吸附在膜孔平面之间，不利于催化剂有效活性部位与有机物接触，降低后续降解效率。
[0023]应当指出的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：装置包括壳体(6)，壳体(6)内设有无机多孔介质组件(3)，位于壳体(6)中部；所述壳体(6)设有进水口(2)、浓水出水口(5)、淡水出水口(4)；所述无机多孔介质组件(3)分布有滤孔(9)，且催化剂颗粒均匀负载于无机多孔介质组件(3)上；所述无机多孔介质组件(3)与固定柱(8)、固定环(7)及支撑架(10)相接。2.根据权利要求1所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述无机多孔介质组件(3)由单个多孔介质组成，分布有多条等距直线排布的滤孔。3.根据权利要求1所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述无机多孔介质组件(3)外周设有四个相互对称的固定环(7)和固定柱(8)，通过与支撑架(10)相连稳定固定在壳体(6)中部，以防无机多孔介质组件(3)与壳体(6)内壁撞击遭到破损。4.根据权利要求1所述的一种均匀负载催化颗粒的污水处理装置，其特征在于：所述支撑架(10)设于壳体(6)内部，共设置4个，且每个支撑架(10)呈90
°
垂直分...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛寒，任宏洋，王兵，朱天菊，王朝阳，薛代惠美，罗任发，杜若岚，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：