CN104478067A - 内循环污水处理臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法 - Google Patents
内循环污水处理臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104478067A CN104478067A CN201410775219.9A CN201410775219A CN104478067A CN 104478067 A CN104478067 A CN 104478067A CN 201410775219 A CN201410775219 A CN 201410775219A CN 104478067 A CN104478067 A CN 104478067A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sewage
- reactor
- backwash
- water
- ozone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 155
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 89
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title abstract description 20
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title abstract description 20
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 117
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 75
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 claims description 69
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 8
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 3
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000003403 water pollutant Substances 0.000 description 2
- 229910018162 SeO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- -1 hydroxyl radical free radical Chemical group 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical group 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N selenium dioxide Chemical compound O=[Se]=O JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
- C02F2305/02—Specific form of oxidant
- C02F2305/023—Reactive oxygen species, singlet oxygen, OH radical
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种内循环污水处理臭氧催化氧化反应器，包括反应器外壳，反应器外壳内设有内筒，内筒顶部低于外壳顶部，内筒底部高于外壳底部，内筒与外壳内壁之间设有回流通道，内筒底部与外壳底部之间设有回流窗口；反应器外壳上设有尾气管，尾气管上设有尾气回流管，尾气回流管管路连通至反应器内；本发明还公开了一种污水处理方法，反应器内回流污水无需常规循环采用回流泵的循环方式，节省动力消耗；通过污水内循环和尾气外循环，充分利用污水中溶解的臭氧和尾气中未溶解的臭氧进一步处理污水中的污染物，提高处理深度，可用于污水的深度处理、污水回用和高浓度难生化污水预处理等领域。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及污水处理臭氧催化氧化反应器设备，具体为一种内循环污水处理臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法。
背景技术
随着国家环保标准的日益提高以及污水回用的要求，以往传统的污水处理技术已经难以满足技术的需求，从而提出了污水深度处理的技术需求。高级氧化技术是一项新兴的水处理技术，能在反应过程中产生羟基自由基等强氧化自由基团，大大提高了氧化能力，有效地降解水中污染物。作为高级氧化技术之一，臭氧氧化或臭氧催化氧化由于其处理效果好、操作简单而得到了较快的发展，不论臭氧氧化或臭氧催化氧化，均有工业化案例在运行。
臭氧氧化或臭氧催化氧化目前主要采用穿孔管或微孔曝气的方式将臭氧通入污水中，由于臭氧在污水中形成气泡较大，且溶解率较低，从而导致臭氧利用率低，外排尾气中臭氧含量较多。
为提高臭氧利用率以及污水处理效率，目前普遍采用臭氧催化氧化的方式进行污水处理。臭氧催化氧化已成功应用于污水深度处理、污水回用、高浓度难生化污水预处理等方面，臭氧利用率及污水处理效率较单独臭氧氧化有较大提高。然而目前臭氧催化氧化的研究主要集中在催化剂研发方面，开发出了不同载体和负载不同活性组分的催化剂，如以活性炭、活性氧化铝、分子筛等为载体，负载MnO、CuO、ZnO、TiO2、CeO2、SeO2等多达十余种活性组分，进行不同组合研制出的催化剂；所开发出的催化剂应用范围不同，处理效果各有差异。目前各研究机构将研发重点放在开发高效催化剂以提高臭氧利用率和污水处理效率上，而很少有通过研究、设计开发高效反应器来提高臭氧利用率和污水处理效率的。目前研究和应用的反应器主要为两种，一是污水\臭氧同向流动，由反应器底部自下而上通过反应器催化剂床层，发生催化氧化反应；另一种是污水\臭氧逆向流动，污水自上而下、臭氧自下而上通过反应器催化剂床层，发生催化氧化反应。
现有臭氧催化氧化反应器存在的主要问题有：
1、反应后尾气中未溶解、反应的臭氧未回收，经臭氧分解器处理后排放，造成臭氧的浪费，使得臭氧利用率较低。
2、污水中未来得及反应的溶解性臭氧被直接排出，如果后续污水处理接有生物处理单元，还需对污水进行臭氧吹脱等处理，一方面增加了处理工序，另一方面造成了臭氧的浪费。
3、污水在反应器内停留时间一般为0.5～1.0小时，污水中部分难氧化物质未来得及被氧化就被排出，反应深度不够，导致污水处理效率不高。
中国专利文献CN203625104U公开的一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，是采用两个臭氧催化氧化塔串联，按污水处理流程第一个臭氧催化氧化塔采用高压，第二个臭氧催化氧化塔采用常压，其原理是通过第一个高压臭氧催化氧化塔，利用高压、高浓度臭氧先将大分子污染物降解为小分子污染物，再用低压、低浓度臭氧降解小分子污染物。其本质实际是通过采用两个臭氧催化氧化塔提高臭氧与污水接触时间以提高污染物催化氧化程度，而初期臭化是通过高压、高浓度臭氧来完成，即提高臭氧与污水或污染物的比例，而最终常压臭氧催化氧化塔中的尾气中臭氧含量是受常压臭氧催化氧化塔的工艺条件决定，因此这种方式可以提高污水中污染物的处理程度，但并不能真正降低尾气中臭氧浓度即臭氧排放量，臭氧利用率并未真正提高。同时，由于采用两个塔，特别是第一个为高压塔，设备投资成倍增加，且不易操作。
中国专利文献CN203625105U公开的一种炼油污水臭氧催化氧化预处理装置也是采用两个塔即预氧化塔和催化氧化塔串联，与CN203625105U不同的时其污水与臭氧是逆流接触，包括在塔内逆流，以及在两个塔之间也是逆流，即污水从预氧化塔到催化氧化塔，而臭氧是从催化氧化塔到预氧化塔。其不足仍然是增加了设备投资和操作难度，而且从催化氧化塔出来的尾气中臭氧浓度(含量)降低后，在预氧化塔内氧化作用减弱，因此其预氧化塔效率较低，通过增加这一个塔来提高臭氧利用率，与其投资相比经济上并不占优势。
发明内容
针对上述问题，本发明目的在于提供一种内循环污水处理臭氧催化氧化反应器，大大提高臭氧利用率，提高污水处理深度，降低能耗。
本发明的技术方案如下：
一种内循环污水处理臭氧催化氧化反应器，包括反应器外壳，其特征在于，反应器外壳内设有内筒，内筒顶部低于外壳顶部，内筒底部高于外壳底部，内筒与外壳内壁之间设有污水回流通道，内筒底部与外壳底部之间设有污水回流窗口；反应器顶部设有尾气收集罩，尾气收集罩上设有尾气管，尾气管上设有尾气回流管，尾气回流管管路连通至水射器气相进口。
更进一步地，反应器外壳内自底部向上依次设有进水布水器、臭氧布气器、催化剂支撑格栅、催化剂垫层以及所述催化剂床层；进水布水器管路连通水射器出口，水射器的水相进口连通污水进水管，射水器的气相进口连通所述尾气回流管，污水进水管上设有增压泵；臭氧布气器管路连通进气管；尾气回流管与尾气管排出口之间设有尾气控制阀，尾气管排出口与尾气控制阀之间连通有臭氧分解器；尾气收集罩下方的反应器外壳壁上设有溢流口，溢流口连通污水排水管，污水排水管上设有排水控制阀。
更进一步地，还包括反洗进水布水器和反洗进气布气器，反洗进水布水器和反洗进气布气器设置在内筒内，位于进水布水器下方，反洗进水布水器连通反洗进水管，反洗进气布气器连通反洗进气管；催化剂床层上方的内筒壁上设有反洗排水管，反洗排水管穿过反应器外壳通至反应器外；反洗排水管上设有反洗水排水控制阀。
更进一步地，在所述反应器的内筒壁顶部设置有一圈溢流堰，溢流堰的所述溢流口设置反应器外壳壁上。
一种利用上述的内循环污水处理臭氧催化氧化反应器处理污水的污水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)待处理污水进入进水管经增压泵增压后通过进水布水器在内循环污水处理臭氧催化氧化反应器内筒内均匀地上流，臭氧经过进气管后通过臭氧分布器在反应器内筒内均匀的上流，反应器内筒内装填有催化剂；待处理污水和臭氧均进入催化剂床层，在催化剂作用下发生臭氧催化氧化反应，去除污水中的污染物；
(2)步骤(1)反应后经过溢流堰溢出的污水，一部分从溢流口进入排水管排出至反应器外，其排出水量由排水控制阀控制；步骤(1)反应后经过溢流堰溢出的另一部分污水通过污水回流通道返回至反应器底部，再通过污水回流窗口进入反应器内筒中，污水上流经过进水布水器、臭氧布气器进入催化剂床层再次参加臭氧催化氧化反应；
(3)步骤(1)反应过程中产生的含臭氧尾气经尾气收集罩收集后，一部分尾气进入排气管后通至臭氧分解器处理达标后排放至外界，尾气排放量由尾气控制阀控制；步骤(1)产生的另一部分含臭氧尾气通过尾气回流管进入水射器气相入口，与进入水射器的待处理污水混合，形成气水混合物进入反应器内筒中重新参与臭氧催化氧化反应。
更进一步地，上述的污水处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
(4)臭氧催化氧化反应运行6～7天后，需对催化剂床层进行反洗，先通过反洗进气管进气，通过反洗进气布气器向反应器内筒中的催化剂床层下方均匀进气进行单独气洗，之后不停止气洗的同时再通过反洗进水管进水，通过反洗进水布水器对催化剂床层进行气\水联合反洗；然后停止进气，通过反洗进水管进水对催化剂床层进行单独水洗；
(5)步骤(4)产生的反洗废水通过反洗排水管排出，反洗废气由尾气收集罩收集后通过尾气管排出。
更进一步地，步骤(4)中单独气洗时间为3～10分钟，气洗强度为12～25L/(m2·s)；气\水联合反洗时间为3～5分钟，气洗强度10～15L/(m2·s)、水洗强度4～6L/(m2·s)；单独水洗时间为3～10分钟，水洗强度8～16L/(m2·s)。
更进一步地，臭氧催化氧化反应过程中，内循环污水回流比为100％～300％，尾气回流比为100％～400％。
更进一步地，所述臭氧催化氧化反应过程中，反应器内的催化剂为颗粒状催化剂，粒径为2～8mm。
更进一步地，所述臭氧催化氧化反应过程中，反应器内污水有效水力停留时间为0.5～1.0小时。本发明的有益效果是提供一种内循环污水处理臭氧催化氧化反应器，设计合理，反应器内回流污水无需常规循环采用回流泵的循环方式，节省动力消耗；本发明还提供了一种用该内循环污水处理臭氧催化氧化反应器处理污水的方法，通过污水内循环和尾气外循环，充分利用污水中溶解的臭氧和尾气中未溶解的臭氧进一步处理污水中的污染物，提高反应深度，较传统催化氧化反应器，臭氧利用率提高20％以上，可用于污水的深度处理、污水回用和高浓度难生化污水预处理等领域。
附图说明
图1为本发明提供的内循环污水处理臭氧催化氧化反应器运行时的结构示意图；
图中：
1.待处理污水；2.进水管；3.增压泵；4.水射器；5.进水布水器；6.污水回流窗口；7.反洗进气布气器；8.反洗进水布水器；9.反洗进气管；10.反洗进水管；11.进气管；12.臭氧布气器；13.催化剂支撑格栅；14.催化剂垫层；15.催化剂床层；16.反应器内筒；17.反应器外壳；18.反洗排水管；19.反洗废水；20.反洗排水控制阀；21.排出污水；22.排水控制阀；23.污水排水管；24.溢流堰；25.尾气收集罩；26.尾气管；27.尾气控制阀；28.臭氧分解器；29.尾气排出口；30.尾气回流管；31.污水回流通道。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示的：一种内循环污水处理臭氧催化氧化反应器，包括反应器外壳17，反应器外壳17内设有内筒16，内筒16顶部低于外壳17顶部，内筒16底部高于外壳17底部，内筒16与外壳17内壁之间设有回流通道31，内筒16底部与外壳17底部之间设有回流窗口6；内筒16内自下而上依次设有进水布水器5、臭氧布气器12、催化剂支撑格栅13、催化剂垫层14以及所述催化剂床层15；进水布水器5管路连通水射器4出口，污水进水管2连通所述水射器4水相进口，进水管2上设有增压泵3，臭氧布气器12管路连通臭氧进气管11。反应器外壳17顶部设有尾气收集罩25，尾气收集罩25上设有尾气管26，尾气管26上设有尾气回流管30，尾气回流管30连通所述水射器4的气相进口，尾气回流管30与尾气管排出口29之间设有尾气控制阀27。其中水射器也称射流器，能够使待处理污水和回流尾气混合后返回反应器下部，使得回流尾气可以在常压甚至负压的情况下，与待处理污水形成气水混合物回到反应器再次参与催化氧化反应。
所述尾气管26连通臭氧分解器28；在反应器内筒16顶部设置有一圈溢流堰24，溢流堰上的外排污水溢流口设置在反应器外壳17壁上位于尾气收集罩25下方。溢流口连通污水排水管23，污水排水管23上设有排水控制阀22。
本发明内循环污水处理臭氧催化氧化反应器还包括反洗进水布水器8和反洗进气布气器7，反洗进水布水器8和反洗进气布气器7设置在内筒16内，位于进水布水器5下方；反洗进水布水器连通反洗进水管10，反洗进气布气器连通反洗进气管9；催化剂床层15上方的内筒16壁上设有反洗排水管18，反洗排水管18穿过反应器外壳17通至反应器外；反洗排水管18上设有反洗水排水控制阀20。
该内循环污水处理臭氧催化氧化反应器处理污水的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)待处理污水1进入进水管2经增压泵3增压后通过水射器4，之后通过进水布水器5，在所述内循环污水处理臭氧催化氧化反应器内筒16内均匀地上流，臭氧经过臭氧进气管11后通过臭氧分布器12在反应器内筒16内均匀的上流，待处理污水和臭氧上流经过催化剂格栅13和催化剂垫层14进入催化剂床层15；催化剂床层15内装填催化剂，待处理污水和臭氧在催化剂作用下，在催化剂床层15内发生臭氧催化氧化反应，去除污水中的污染物；臭氧催化氧化反应过程中，反应器内的催化剂为颗粒状催化剂，粒径为2～8mm。
(2)步骤(1)反应后经过溢流堰24溢出的污水，一部分从溢流口进入排水管23排出至反应器外，其污水排出水21的排出量由排水控制阀22控制；继而控制内循环污水回流量和反应器内污水进出动态平衡；步骤(1)反应后经过溢流堰24溢出的另一部分污水，通过污水回流通31返回至反应器底部，再通过污水回流窗口6进入反应器内筒中，污水上流经过进水布水器5、臭氧布气器12等进入催化剂床层15再次参加臭氧催化氧化反应，从而充分利用污水中溶解的臭氧，提高臭氧利用率，并提高污水处理深度；
(3)步骤(1)反应过程中产生的含臭氧尾气经尾气收集罩25收集后，一部分尾气进入排气管26后通至臭氧分解器28处理达标后排放至外界，尾气排放量由尾气控制阀27控制，以使充分利用含臭氧尾气的同时，保证反应器内进气量与排气量的动态平衡；步骤(1)产生的另一部分含臭氧尾气通过尾气回流管30进入水射器4气相入口，与进入水射器4的待处理污水1混合，形成气水混合物进入反应器内筒16中重新参与臭氧催化氧化反应，从而充分利用尾气中剩余的臭氧，提高臭氧利用率；尾气回流比通过尾气控制阀27控制在100％～400％范围内。
(4)臭氧催化氧化反应运行6～7天后，催化剂床层15空隙和催化剂表面会被污水中带入的或者反应产生的悬浮物、胶体堵塞或者污染，需对催化剂床层15进行反洗。先通过反洗进气管9进气，气体通过反洗进气布气器7，向反应器内筒16中的催化剂床层15下方进气进行单独气洗，单独气洗时间为3～10分钟，气洗强度为12～25L/(m2·s)；之后不停止气洗的同时再通过反洗进水管10进水，水通过反洗进水布水器8，对催化剂床层15进行的气\水联合反洗；气\水联合反洗时间为3～5分钟，气洗强度10～15L/(m2·s)、水洗强度4～6L/(m2·s)；然后停止进气，通过反洗进水管10进水对催化剂床层15进行单独水洗；单独水洗时间为3～10分钟，水洗强度8～16L/(m2·s)。
(5)步骤(4)产生的反洗废水19通过反洗排水管18排出，反洗废气由尾气收集罩25收集后通过尾气管26排出。
本发明通过对反应器的合理设计，实现污水内循环，无需常规循环所需的循环泵，节省了动力消耗。其特点是利用污水与回流尾气在水射器形成的气水混合物带压进入反应器内筒底部，提供向上流动力，在污水回流窗口处形成一定的压差，使处理后的污水经过污水回流通道，返回反应器内筒底部形成内循环回流。
实施例1：
某化工企业污水处理场二沉池排水，CODcr在85～96mg/l之间，要求外排污水CODcr小于50mg/l，需进一步进行深度处理。由于该污水经生化处理后，二沉池出水BOD5小于8mg/l，B/C值小于0.1，属难生化处理污水。经论证，拟采用絮凝砂滤+臭氧催化氧化处理工艺，并进行了验证及对比试验。试验结果表明，污水经絮凝砂滤处理后，CODcr在80mg/l左右，絮凝砂滤出水经臭氧催化氧化处理后，污水CODcr可达50mg/l以下。针对臭氧催化氧化，进行了不同反应器类型的对比试验，对比试验在本发明提供的内循环污水处理臭氧催化氧化反应器和常规同向流臭氧催化氧化反应器(污水、臭氧均自下而上通过催化剂床层)之间进行，两套反应器所装填的催化剂均为活性氧化铝负载型催化剂，水力停留时间均为0.5小时，对比试验结果见表1。
表1内循环污水处理臭氧催化氧化反应器与常规臭氧催化氧化反应器对比试验结果
由表1试验结果可以看出，本发明提供内循环污水处理臭氧催化氧化反应器较常规臭氧催化氧化反应器，臭氧利用率得到较大幅度提高，并提高了污水处理深度。
实施例2：
某炼化企业外排污水CODcr为50～60mg/l，企业需将外排污水回用作为循环水补充水，要求CODcr小于40mg/l。经论证，拟采用臭氧催化氧化对污水进行处理，以达到回用的目的。为确定方案的可行性，企业开展了现场试验，试验期间对比考察了本发明提供的内循环污水处理臭氧催化氧化反应器和常规同向流臭氧催化氧化反应器(污水、臭氧均自下而上通过催化剂床层)运行效果，两套反应器所装填的催化剂均为活性氧化铝负载型催化剂，水力停留时间均为0.5小时，对比试验结果见表2。
表2内循环污水处理臭氧催化氧化反应器与常规臭氧催化氧化反应器对比试验结果
由表2试验结果可以看出，本发明提供内循环污水处理臭氧催化氧化反应器较常规臭氧催化氧化反应器，臭氧利用率得到20％以上较大幅度提高，并提高了污水处理深度。
以上对本发明进行了详细介绍。本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种内循环污水处理臭氧催化氧化反应器，包括反应器外壳，其特征在于，反应器外壳内设有内筒，内筒顶部低于外壳顶部，内筒底部高于外壳底部，内筒与外壳内壁之间设有污水回流通道，内筒底部与外壳底部之间设有污水回流窗口；反应器顶部设有尾气收集罩，尾气收集罩上设有尾气管，尾气管上设有尾气回流管，尾气回流管管路连通至水射器气相进口。
2.如权利要求1所述的内循环污水处理臭氧催化氧化反应器，其特征在于：反应器外壳内自底部向上依次设有进水布水器、臭氧布气器、催化剂支撑格栅、催化剂垫层以及所述催化剂床层；进水布水器管路连通水射器出口，水射器的水相进口连通污水进水管，射水器的气相进口连通所述尾气回流管，污水进水管上设有增压泵；臭氧布气器管路连通进气管；尾气回流管与尾气管排出口之间设有尾气控制阀，尾气管排出口与尾气控制阀之间连通有臭氧分解器；尾气收集罩下方的反应器外壳壁上设有溢流口，溢流口连通污水排水管，污水排水管上设有排水控制阀。
3.如权利要求2所述的内循环污水处理臭氧催化氧化反应器，其特征在于：还包括反洗进水布水器和反洗进气布气器，反洗进水布水器和反洗进气布气器设置在内筒内，位于进水布水器下方，反洗进水布水器连通反洗进水管，反洗进气布气器连通反洗进气管；催化剂床层上方的内筒壁上设有反洗排水管，反洗排水管穿过反应器外壳通至反应器外；反洗排水管上设有反洗水排水控制阀。
4.如权利要求3所述的内循环污水处理臭氧催化氧化反应器，其特征在于：在所述反应器的内筒壁顶部设置有一圈溢流堰，溢流堰的所述溢流口设置反应器外壳壁上。
5.一种污水处理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)待处理污水进入进水管经增压泵增压后通过进水布水器在内循环污水处理臭氧催化氧化反应器内筒内均匀地上流，臭氧经过进气管后通过臭氧分布器在反应器内筒内均匀的上流，反应器内筒内装填有催化剂；待处理污水和臭氧均进入催化剂床层，在催化剂作用下发生臭氧催化氧化反应，去除污水中的污染物；
(2)步骤(1)反应后经过溢流堰溢出的污水，一部分从溢流口进入排水管排出至反应器外，其排出水量由排水控制阀控制；步骤(1)反应后经过溢流堰溢出的另一部分污水通过污水回流通道返回至反应器底部，再通过污水回流窗口进入反应器内筒中，污水上流经过进水布水器、臭氧布气器进入催化剂床层再次参加臭氧催化氧化反应；
(3)步骤(1)反应过程中产生的含臭氧尾气经尾气收集罩收集后，一部分尾气进入排气管后通至臭氧分解器处理后排放至外界，尾气排放量由尾气控制阀控制；步骤(1)产生的另一部分含臭氧尾气通过尾气回流管进入水射器气相入口，与进入水射器的待处理污水混合，形成气水混合物进入反应器内筒中重新参与臭氧催化氧化反应。
6.如权利要求5所述的污水处理方法，其特征在于还包括以下步骤：
(4)臭氧催化氧化反应运行6～7天后，需对催化剂床层进行反洗，先通过反洗进气管进气，通过反洗进气布气器向反应器内筒中的催化剂床层下方均匀进气进行单独气洗，之后不停止气洗的同时再通过反洗进水管进水，通过反洗进水布水器对催化剂床层进行气\水联合反洗；然后停止进气，通过反洗进水管进水对催化剂床层进行单独水洗；
(5)步骤(4)产生的反洗废水通过反洗排水管排出，反洗废气由尾气收集罩收集后通过尾气管排出。
7.如权利要求6所述的污水处理方法，其特征在于：步骤(4)中单独气洗时间为3～10分钟，气洗强度为12～25L/(m2·s)；气\水联合反洗时间为3～5分钟，气洗强度10～15L/(m2·s)、水洗强度4～6L/(m2·s)；单独水洗时间为3～10分钟，水洗强度8～16L/(m2·s)。
8.如权利要求7所述的污水处理方法，其特征在于：臭氧催化氧化反应过程中，内循环污水回流比为100％～300％，尾气回流比为100％～400％。
9.如权利要求5-8任一项所述的污水处理方法，其特征在于：所述臭氧催化氧化反应过程中，反应器内的催化剂为颗粒状催化剂，粒径为2～8mm。
10.如权利要求9所述的污水处理方法，其特征在于：所述臭氧催化氧化反应过程中，反应器内污水有效水力停留时间为0.5～1.0小时。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410775219.9A CN104478067B (zh) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | 内循环污水处理臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410775219.9A CN104478067B (zh) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | 内循环污水处理臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104478067A true CN104478067A (zh) | 2015-04-01 |
| CN104478067B CN104478067B (zh) | 2016-09-14 |
Family
ID=52752710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410775219.9A Expired - Fee Related CN104478067B (zh) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | 内循环污水处理臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104478067B (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105417678A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-23 | 北京清大国华环境股份有限公司 | 一种臭氧催化氧化的方法与装置 |
| CN108408876A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-08-17 | 王德喜 | 一种臭氧氧化*** |
| CN110980918A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-10 | 哈尔滨工创环保科技有限公司 | 一种多级臭氧催化氧化内循环装置及使用方法 |
| CN111302478A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-19 | 清华大学 | 污泥及废水处理装置、污泥或废水处理方法 |
| CN112850876A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-28 | 江苏省环境科学研究院 | 一种用于臭氧催化氧化的三相反应器 |
| CN113877491A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-04 | 湖北惠大臭氧生物科技股份有限公司 | 一种臭氧化油反应器 |
| CN114684972A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-01 | 东华工程科技股份有限公司 | 一种内环流臭氧催化氧化反应器及其处理废水的方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1886345A (zh) * | 2003-10-30 | 2006-12-27 | Otv股份有限公司 | 通过氧化和膜过滤净化含水排放物的设备和方法 |
| CN201347378Y (zh) * | 2009-01-07 | 2009-11-18 | 南京师范大学 | 间歇式三相流化臭氧氧化反应器 |
| CN101993144A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-03-30 | 江苏江大环境工程有限责任公司 | 催化氧化流态床 |
| CN203200067U (zh) * | 2012-07-13 | 2013-09-18 | 天津大港油田科远石油工程有限责任公司 | 提高臭氧利用率催化氧化污水处理装置 |
| CN203602394U (zh) * | 2013-11-06 | 2014-05-21 | 九江学院 | 一种射流式臭氧光催化-膜处理有机废水装置 |
| CN203781901U (zh) * | 2014-04-18 | 2014-08-20 | 世纪华扬环境工程有限公司 | 臭氧催化氧化装置 |
-
2014
- 2014-12-15 CN CN201410775219.9A patent/CN104478067B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1886345A (zh) * | 2003-10-30 | 2006-12-27 | Otv股份有限公司 | 通过氧化和膜过滤净化含水排放物的设备和方法 |
| CN201347378Y (zh) * | 2009-01-07 | 2009-11-18 | 南京师范大学 | 间歇式三相流化臭氧氧化反应器 |
| CN101993144A (zh) * | 2010-12-17 | 2011-03-30 | 江苏江大环境工程有限责任公司 | 催化氧化流态床 |
| CN203200067U (zh) * | 2012-07-13 | 2013-09-18 | 天津大港油田科远石油工程有限责任公司 | 提高臭氧利用率催化氧化污水处理装置 |
| CN203602394U (zh) * | 2013-11-06 | 2014-05-21 | 九江学院 | 一种射流式臭氧光催化-膜处理有机废水装置 |
| CN203781901U (zh) * | 2014-04-18 | 2014-08-20 | 世纪华扬环境工程有限公司 | 臭氧催化氧化装置 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105417678A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-23 | 北京清大国华环境股份有限公司 | 一种臭氧催化氧化的方法与装置 |
| CN108408876A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-08-17 | 王德喜 | 一种臭氧氧化*** |
| CN110980918A (zh) * | 2019-11-25 | 2020-04-10 | 哈尔滨工创环保科技有限公司 | 一种多级臭氧催化氧化内循环装置及使用方法 |
| CN111302478A (zh) * | 2020-03-03 | 2020-06-19 | 清华大学 | 污泥及废水处理装置、污泥或废水处理方法 |
| CN111302478B (zh) * | 2020-03-03 | 2024-03-12 | 清华大学 | 污泥及废水处理装置、污泥或废水处理方法 |
| CN112850876A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-28 | 江苏省环境科学研究院 | 一种用于臭氧催化氧化的三相反应器 |
| CN113877491A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-04 | 湖北惠大臭氧生物科技股份有限公司 | 一种臭氧化油反应器 |
| CN114684972A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-07-01 | 东华工程科技股份有限公司 | 一种内环流臭氧催化氧化反应器及其处理废水的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104478067B (zh) | 2016-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104478066B (zh) | 外循环污水处理臭氧催化氧化反应器及污水处理方法 | |
| CN104478067A (zh) | 内循环污水处理臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法 | |
| CN104556347A (zh) | 流化床污水处理臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法 | |
| CN102963981B (zh) | 一体化曝气生物滤池深度脱氮的方法 | |
| CN203392984U (zh) | 生物接触氧化一体化污水处理*** | |
| CN103011533A (zh) | 医药化工废水处理装置及其处理方法 | |
| CN103435223A (zh) | 一种焦化污水处理工艺 | |
| CN105819620A (zh) | 一种利于消除黑臭水体的污水处理工艺和装置 | |
| CN104787924A (zh) | 一种应用臭氧催化氧化进行己内酰胺污水深度处理的方法 | |
| CN105601038A (zh) | 一种后臭氧回流二次氧化的污水深度处理方法 | |
| CN204874212U (zh) | 用于高浓含酚废水的回收设备 | |
| CN104973688A (zh) | 厌氧好氧生物滤池耦合污水处理装置及污水处理方法 | |
| CN102923916A (zh) | 化工制药废水处理*** | |
| CN208684698U (zh) | 一种移动厕所污水处理*** | |
| CN104478065B (zh) | 膨胀床臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法 | |
| CN204211601U (zh) | 污水一体化处理*** | |
| CN202688073U (zh) | 一种处理垃圾渗滤液的芬顿反应装置 | |
| CN104150709B (zh) | 一种内嵌预氧化曝气生物滤池深度处理方法 | |
| CN109775936B (zh) | 一种低能耗生活污水处理*** | |
| CN103253837A (zh) | 一种反硝化滤池***及其过滤方法 | |
| CN102633393B (zh) | 一种无机/有机废水的纳米技术一体化处理装置 | |
| CN112125475B (zh) | 臭氧氧化-生物膜耦合的污水处理方法 | |
| CN205222876U (zh) | 一种高盐高COD废水多级Fenton处理装置 | |
| CN205222939U (zh) | 一种污水处理厂提标改造组合装置 | |
| CN104211263A (zh) | 一种中药废水生化尾水中难降解有机物的处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Li Guanghui Inventor after: Wang Su Inventor after: Liu Jiayu Inventor after: Guo Yaping Inventor after: Dong Jun Inventor after: Shi Miao Inventor after: Wu Jianping Inventor after: Yang Peng Inventor after: Fan Yabin Inventor before: Li Guanghui Inventor before: Wang Su Inventor before: Dong Jun Inventor before: Shi Miao Inventor before: Wu Jianping Inventor before: Yang Peng Inventor before: Liu Jiayu Inventor before: Fan Yabin |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Internal circulation sewage treatment ozone catalytic oxidation reactor and its sewage treatment method Effective date of registration: 20211015 Granted publication date: 20160914 Pledgee: South Taihu New Area sub branch of Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG CATHAYRIPE ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co.,Ltd. Registration number: Y2021330001922 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230321 Granted publication date: 20160914 Pledgee: South Taihu New Area sub branch of Huzhou Wuxing Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG CATHAYRIPE ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co.,Ltd. Registration number: Y2021330001922 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160914 |