一种多相臭氧催化氧化池及其废水处理方法技术

本发明专利技术涉及污水处理技术领域，提供一种多相臭氧催化氧化池及其废水处理方法。本发明专利技术池体设置三区，包括第一反应池、第二反应池以及缓冲池；第一、第二反应池内均设置有催化剂床层及调节阀；通过控制进出水调节阀开度，保证床层内压力均匀，流速变化稳定；第一、第二反应池内均设置有臭氧进气口；反应时水流依次经过三区，在气水同向流、逆向流、多相、多模式组合传质体系中，实现高效催化氧化反应。第二反应池和缓冲池的池体上方均设有尾气收集装置，并分别与缓冲池、后续氧气利用单元连通，实现资源化利用。源化利用。源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种多相臭氧催化氧化池及其废水处理方法


[0001]本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种多相臭氧催化氧化池及其废水处理方法。

技术介绍

[0002]近年来臭氧催化氧化技术在污水深度处理领域得到了大量应用。臭氧催化氧化技术通常将过渡金属负载于特定载体上形成催化剂，污水流过载体床层，结合通入的臭氧，实现催化氧化作用，污水中的有机污染物被氧化降解，污水得以被净化。
[0003]然而，如何构建污水、臭氧、催化剂三相高效传质反应体系，以提高催化氧化反应效果，实现污染物的高效去除是一个非常棘手的问题。并且，现有的臭氧催化氧化反应装置，在实际运行中，通入污水而反应一段时间后，催化剂床层会出现阻力增大甚至阻塞现象，无法维持长久有效运行。另外，在臭氧催化氧化反应过程中，需要投加大量的臭氧化空气。反应完后的臭氧尾气往往被消解破坏，以避免危害大气环境，却未能被有效利用，造成资源的浪费。如何实现尾气资源化利用也是臭氧催化氧化池需要解决的难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种多相臭氧催化氧化池及其废水处理方法，以实现水、气、固三相的高效接触反应，同时将尾气收集利用，提高废水的深度处理净化效果。
[0005]本专利技术的第一方面，提供一种多相臭氧催化氧化池，包括第一反应池、第二反应池以及缓冲池；所述第一反应池、第二反应池和缓冲池通过各自的进水口和出水口而依次连通，使得所述废水通过进水管进入第一反应池的进水口后，在第一反应池、第二反应池以及缓冲池中呈S形折流式流动，并通过缓冲池的出水口而排出；所述第一反应池和第二反应池内均设置有催化剂床层；所述第二反应池通过第二反应池出水管与缓冲池连通；所述进水管、第二反应池出水管上均安装有调节阀，以使所述臭氧催化氧化池等水头运行；在所述催化剂床层的下方池体上均设有臭氧进气口；所述第二反应池和缓冲池的池体上方均设有尾气收集装置，所述第二反应池的尾气收集装置与缓冲池连通，所述缓冲池的尾气收集装置与氧气利用单元连通。
[0006]可选的，所述第一反应池的进水口位于催化剂床层下方的池体上，所述第一反应池的出水口位于池体上方，并与位于第二反应池上方的第二反应池进水口连通；所述第二反应池的出水口位于催化剂床层下方的池体上，并通过第二反应池出水管与设置于池体下方的缓冲池进水口连通。
[0007]可选的，所述第二反应池设有药剂投加点，投加的药剂包括碱、双氧水。
[0008]可选的，所述催化剂床层从上到下依次包括催化剂层、承托层和过滤板。
[0009]可选的，所述缓冲池设有还原剂加药管；缓冲池内设置有轻质载体。
[0010]可选的，所述尾气收集装置包括依次连接的尾气收集阀、尾气收集管、增压风机、风机出口阀、风机出口管路；第二反应池的风机出口管路通入缓冲池底部，所述还原剂加药
管与第二反应池的风机出口管路连通；缓冲池的风机出口管路上设置有臭氧浓度检测仪。
[0011]可选的，所述第一反应池和第二反应池的催化剂床层下方的池体上均分别设置有压力计；所述压力计与所述调节阀联锁。
[0012]可选的，所述多相臭氧氧化催化池还包括反洗系统，所述反洗系统分别设置于第一反应池和第二反应池上，均包括反洗进水管、反洗排水管、反洗排水槽、反洗进气管、反洗排气管；所述反洗进气管和反洗进水管均设置于第一反应池和第二反应池的催化剂床层下方的池体上，所述反洗排气管设置于第一反应池和第二反应池池体上方；所述反洗排水槽设置为V型倾斜式，反洗时可避免上升的催化剂填料随高速水流被冲出池外。
[0013]可选的，所述第一反应池和第二反应池的催化剂床层下方的池体上均分别设置有压力计；所述压力计与反洗系统联锁，所述反洗系统为定期开启或者根据压力计的数值自动开启。
[0014]本专利技术的第二方面，还提供一种废水臭氧催化氧化处理方法，将待处理废水通入上述的多相臭氧催化氧化池中处理后获得出水。
[0015]可选的，本处理方法采用可变水力停留时间方式运行，所述第一反应池中，催化剂床层空床HRT≥15min，空床滤速为6～8m/h；所述第二反应池中，催化剂床层空床HRT≥10min，空床滤速为5～7m/h；缓冲池HRT≥15min。
[0016]从本专利技术的方案中可见，本专利技术在池体内设置三段式反应区，并保持等水头模式运行，水流依次经过三区，以折流式流动。在气、水同向流、逆向流、多相、多模式串级组合传质体系中，实现高效催化氧化反应。并且，通过尾气收集装置形成的尾气收集利用系统，可将反应完成的臭氧尾气中的氧气继续利用，提高了系统的资源利用效率。此外，通过在第二反应段投加药剂、调整pH，提高污染物去除效率。进一步地，通过在池内设置反洗系统，能够在出现阻力过大时，启动反洗程序，通过气洗、气水联合冲洗、水洗等措施使池底的污染物冲洗出床层，高效便捷地进行臭氧催化氧化池的运行维护。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的臭氧催化氧化反应池俯视结构示意图；
[0018]图2为本专利技术的臭氧催化氧化反应池正剖视结构示意图。
[0019]图中，1
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第一反应池，10
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第一反应池进水口，11
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第一反应池出水口，12
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第一反应池催化剂床层，121
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催化剂层，122
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承托层，123
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过滤板，13
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第一反应池臭氧进气口，131
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第一反应池反洗进水管，132
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第一反应池反洗排水管，133
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第一反应池反洗进气管，134
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第一反应池反洗排气管，135
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第一反应池反洗排水槽，14
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第一反应池压力计；2
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第二反应池，20
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第二反应池进水口，21
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第二反应池出水口，22
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第二反应池出水调节阀，23
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第二反应池催化剂床层，24
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第二反应池尾气收集装置，241
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尾气收集阀，242
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尾气收集管，243
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增压风机，244
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风机出口阀，245
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风机出口管路，25
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第二反应池臭氧进气口，26
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第二反应池压力计，27
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药剂投加点；
[0020]3‑
缓冲池，30
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缓冲池进水口，31
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缓冲池出水口，32
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轻质载体，33
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还原剂加药管，34
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缓冲池尾气收集装置，35
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臭氧浓度检测仪；
[0021]4‑
出水管，5
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进水管，51
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电磁流量计，6
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进水调节阀，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多相臭氧催化氧化池，其特征在于，包括第一反应池、第二反应池以及缓冲池；所述第一反应池、第二反应池和缓冲池通过各自的进水口和出水口而依次连通，使得待处理废水通过进水管进入第一反应池的进水口后，在第一反应池、第二反应池以及缓冲池中呈S形折流式流动，并通过缓冲池的出水口而排出；所述第一反应池和第二反应池内均设置有催化剂床层；所述第二反应池通过第二反应池出水管与缓冲池连通；所述进水管、第二反应池出水管上均安装有调节阀；在所述催化剂床层的下方池体上均设有臭氧进气口；所述第二反应池和缓冲池的池体上方均设有尾气收集装置，所述第二反应池的尾气收集装置与缓冲池连通，所述缓冲池的尾气收集装置与氧气利用单元连通。2.根据权利要求1所述的多相臭氧催化氧化池，其特征在于，所述第一反应池的进水口位于催化剂床层下方的池体上，所述第一反应池的出水口位于池体上方，并与位于第二反应池上方的第二反应池进水口连通；所述第二反应池的出水口位于催化剂床层下方的池体上，并通过第二反应池出水管与设置于池体下方的缓冲池进水口连通。3.根据权利要求1所述的多相臭氧催化氧化池，其特征在于，所述第二反应池设有药剂投加点，投加的药剂包括碱、双氧水。4.根据权利要求1所述的多相臭氧催化氧化池，其特征在于，所述缓冲池设有还原剂加药管；缓冲池内设置有轻质载体。5.根据权利要求4所述的多相臭氧催化氧化池，其特征在于，所述尾气收集装置包括依次连接的尾气收集阀、尾气收集管、增压风机、风机出口阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：栗文明，蒋永伟，曹蕾，徐纬，刘晓峰，王栋，周军，
申请(专利权)人：江苏省环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：