CN205953638U - 一种高效臭氧处理反应器 - Google Patents

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宋海农
周永信
陈永利
成刚
詹伟友
罗春凤
詹德明
钟小兰
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Anhui Boshike Environmental Protection Technology Co ltd
Guangxi Boshike Environmental Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种高效臭氧处理反应器,反应器内部从下到上依次为曝气盘、承托层、填料,该反应器采用臭氧‑双氧水联合氧化对废水进行处理,废水和臭氧采用“同向‑上流”的形式从反应器底部通入,自下而上流经反应器内的填料区。臭氧通过曝气盘的微孔扩散作用形成微气泡,增加臭氧在水中的溶解效率,也有利于臭氧和污染物的接触氧化效果,罐体中的填料,有利于水流运动时产生微观湍流,保证废水中的污染物和臭氧、羟基自由基得到充分的接触反应。本实用新型具有结构简单、管理方便、气液混合效率高、能够有效去除废水中COD和有机污染物的优点。

Description

一种高效臭氧处理反应器
技术领域
本实用新型专利涉及一种废水深度处理设备,具体是一种高效臭氧处理反应器。
背景技术
根据《制浆造纸工业水污染物排放标准(GB 3544-2008 )》规定,在国土开发密度较高、环境承载能力开始减弱,或水环境容量较小,生态环境脆弱,容易发生严重水环境污染问题而需要采取特别保护措施的地区,相关造纸企业需要执行水污染特别排放限值标准,排放标准详见下表:
检测指标 制浆企业 制浆和造纸联合生产企业 造纸企业
CODCr(mg/L) 80 60 50
氯酚被列为有毒污染物或有毒废弃物,造纸行业在漂白过程中会使用二氧化氯等氧化剂对纸浆进行漂白,该过程会产生一定量的氯酚。氯酚类有机化合物因为存在芳香环结构,且芳环上连接有氯原子,导致其具有一定的生物毒性,难于用传统的生化工艺降解。
常见的废水深度处理工艺有芬顿高级氧化和膜处理工艺等。在使用芬顿高级氧化工艺时,会产生一定量的化学污泥,该化学污泥的处理、运输、堆放需要占用一定的土地,且需要额外增加污泥处置费用;使用膜处理工艺时,会产生膜后浓缩液,该浓缩液污染物浓度高,且污染物不能被原有工艺***处理,需要另外增设处理该浓缩液的***,这会额外增加污水站的投资和运行费用,同时,也增加了污水站的运行、管理难度。
臭氧高级氧化工艺在近年来逐渐得到研究者的青睐。臭氧在不同的反应条件下,可以通过臭氧分子直接氧化、间接产生羟基自由基氧化来降解诸如芳香族、木质素等有机物,因此适用于处理含氯酚的造纸废水。使用臭氧氧化时,只需要控制通入废水中的臭氧气体的浓度和流量,且气液反应不会产生化学污泥等废料,便于使用和管理。
羟基自由基具有很高的氧化性,在深度水处理工艺中应用广泛,常见于处理难降解有机污染物。臭氧_双氧水联合处理工艺是把臭氧和双氧水同时运用于水处理的方法,其反应机理如下:
H2O2→HO2 -+H+
O3+HO2 -→·OH+O2 -+O2
O3+O2 -→O3 -+O2
O3 -+H2O→·OH+HO-+O2
在反应过程中,臭氧和双氧水可以产生羟基自由基,对氯酚等污染物起到高级氧化作用,去除废水中的COD。
在使用臭氧工艺处理工业废水时,需要考虑臭氧气体的生产成本、臭氧在水中的混合均匀程度、臭氧与污染物的接触反应、臭氧气体的整体利用效率等技术关键。现有臭氧反应器(如中国专利CN103936195A)提及在反应器内部填充有石英砂层、活性炭层和铁渣层作为填料,该装置没有在废水进入填料前设置曝气装置,对臭氧气体在废水中扩散、反应底物能够充分混合有所影响,且反应器中的填料一定时间内需要更换,没有提及臭氧反应器拆解设计,影响到反应器内部进一步的维修和更换。
实用新型内容
本实用新型提供一种高效臭氧处理反应器,反应器内臭氧气液混合效率高、污染物与臭氧接触反应充分,且反应器清洁与维护方便。
本实用新型技术方案如下:
一种高效臭氧处理反应器,包括顶盖(2)、罐体(4)及底座(13),顶盖(2)与罐体(4)外壳通过螺丝(3)连接,罐体(4)外壳与底座(13)通过螺丝(3)连接,反应器内部从下到上依次为曝气盘(12)、承托层(9)、填料(6),承托层(9)与反应器外壳的固定支架(8)相接,填料(6)放置在承托层(9)上。
优选的是,为加入双氧水,底部设置有双氧水进口(10)。
优选的是,为加入臭氧,底部设置有臭氧进气口(14)。
优选的是,为使废水进出臭氧反应器,反应器设有废水进口(11)和出水口(5)。
优选的是,为了提取反应器中的水样进行分析检测,反应器还设有取样口(7)。
优选的是,为排放尾气,反应器上部设有尾气出口(1)。
本实用新型的优点和效果:
1、臭氧反应器中设置有曝气盘和填料,臭氧通过曝气盘的微孔扩散作用形成微气泡,微气泡数量庞大,在水中的滞留时间长,比表面积大,增加了臭氧气体在水中的溶解效率,也有利于臭氧分子和污染物的接触氧化效果,曝气盘的曝气作用还可以实现臭氧、双氧水、废水在进水时的搅拌均匀。在承托层上堆积的填料,有利于水流运动时产生微观湍流,保证废水中的污染物和臭氧、羟基自由基得到充分的接触反应,提高出水的处理效果。
2、当需要对臭氧反应器内部进行检修时,可以拧开顶盖、底座的固定螺丝,对罐体进行拆解,在抽出罐体内部的填料层后,可以对底座的进水、进气、进药管路以及曝气盘进行拆解和维修,填料可以根据工况需要重新更换。
附图说明
图1是本实用新型所述的一种高效臭氧处理反应器的结构示意图。
图1中:
1-尾气出口,2-顶盖,3-螺丝,4-罐体,5-出水口,6-填料,7-取样口,8-固定支架,9-承托层,10-双氧水进口,11-废水进口,12-曝气盘,13-底座,14-臭氧进气口,15-进水口。
具体实施方式
下面通过具体实施案例对本实用新型作进一步的说明。下述实施案例只为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
实施例:
一种高效臭氧处理反应器,包括顶盖(2)、罐体(4)及底座(13),顶盖(2)与罐体(4)外壳通过螺丝(3)连接,罐体(4)外壳与底座(13)通过螺丝(3)连接,反应器内部从下到上依次为曝气盘(12)、承托层(9)、填料(6),承托层(9)与反应器外壳的固定支架(8)相接,填料(6)放置在承托层(9)上,底部设置有双氧水进口(10)和臭氧进气口(14),反应器上部设有尾气出口(1),反应器设有废水进口(11)、出水口(5)和取样口(7)。
罐体外壳上部设置有出水口(5),可以通过管路连接二级臭氧反应器,或与最终排水管路、蓄水容器管路相连接;罐体外壳中间部位设置有取样口(7),可以通过该口在工艺运行时提取反应器中的水样进行分析检测,实时了解污水处理效果;罐体(4)外壳底部设置有双氧水进口(10),进口通过专门的输送管路与双氧水计量泵相连接,用于输送双氧水;双氧水进口(10)下方设置有废水进口(11),用于通入需要处理的废水,废水进口(11)与上一级的砂滤过滤器出水口相连接。当废水泵入臭氧反应器,反应器可以根据水质状况适当调整通入臭氧和双氧水的量,对污染物进行高级氧化处理,在反应器曝气盘(12)中,通过的微孔扩散作用形成微气泡,微气泡数量庞大,在水中的滞留时间长,比表面积大,增加了臭氧气体在水中的溶解效率,也有利于臭氧分子和污染物的接触氧化效果,曝气盘的曝气作用还可以实现臭氧、双氧水、废水在进水时的搅拌均匀,经过反应器的填料(6)时,有利于水流运动时产生微观湍流,保证废水中的污染物和臭氧、羟基自由基得到充分的接触反应,提高出水的处理效果。
对比例1:同等工艺参数下采用芬顿反应器处理造纸废水。
对比例2:同等工艺参数下采用无曝气盘设计的臭氧反应器处理造纸废水。
实验例:利用本实用新型和对比例设备处理造纸废水。
表1处理造纸废水实验
编号 出水COD(mg/L) 化学污泥量(kg/h)
实施例1 44 0
对比例1 44 3.6
对比例2 55 0
由表1可知,除对比例1采用芬顿设备处理废水产生化学污泥,其他没有产出化学污泥;实施例与对比例2相比,出水COD更低,臭氧反应器中设置有曝气盘和填料,臭氧通过曝气盘的微孔扩散作用形成微气泡,微气泡数量庞大,在水中的滞留时间长,比表面积大,增加了臭氧气体在水中的溶解效率,也有利于臭氧分子和污染物的接触氧化效果,曝气盘的曝气作用还可以实现臭氧、双氧水、废水在进水时的搅拌均匀。

Claims (6)

1.一种高效臭氧处理反应器,其特征在于:包括顶盖(2)、罐体(4)及底座(13),顶盖(2)与罐体(4)外壳通过螺丝(3)连接,罐体(4)外壳与底座(13)通过螺丝(3)连接,反应器内部从下到上依次为曝气盘(12)、承托层(9)、填料(6),承托层(9)与反应器外壳的固定支架(8)相接,填料(6)放置在承托层(9)上。
2.根据权利要求1所述一种高效臭氧处理反应器,其特征在于:底部设置有双氧水进口(10)。
3.根据权利要求1所述一种高效臭氧处理反应器,其特征在于:底部设置有臭氧进气口(14)。
4.根据权利要求1所述一种高效臭氧处理反应器,其特征在于:反应器设有废水进口(11)和出水口(5)。
5.根据权利要求1所述一种高效臭氧处理反应器,其特征在于:反应器还设有取样口(7)。
6.根据权利要求1所述一种高效臭氧处理反应器,其特征在于:反应器上部设有尾气出口(1)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019000615A1 (zh) * 2017-06-27 2019-01-03 苏州艾特斯环保材料有限公司 一种新型处理工业废水有机物的装置
CN110981039A (zh) * 2019-11-14 2020-04-10 广西博世科环保科技股份有限公司 铝碳-臭氧微纳米气泡处理有机废水的方法

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