[发明专利]一种臭氧催化氧化反应器及其工艺

说明书

本发明涉及一种臭氧催化氧化反应器及其工艺。包括：反应罐、提升管组件、臭氧溶气装置、总进水口；臭氧溶气装置产生溶气水；提升管组件包括进气口和管体；管体包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；第一端口、第四端口分别与反应罐相连通，以形成循环通道；第二端口与臭氧溶气装置相连通，用于接收臭氧溶气装置提供的溶气水；第三端口与进气口相连通，用于接收气体；管体用于接收催化剂、溶气水和气体，并使溶气水和催化剂在气体的带动下在循环通道内循环流动。采用本发明提供的反应器，增加臭氧催化剂、臭氧和污水间的湍流程度，提高臭氧利用率，增大污染物的去除效果，缩小反应器的停留时间和反应器的容积，减小占地面积。

技术领域

本发明涉及臭氧催化反应技术领域，特别是涉及一种臭氧催化氧化反应器及其工艺。

背景技术

非均相臭氧催化氧化技术广泛应用于污水的深度处理和污水提标改造。臭氧催化氧化技术通常采用臭氧催化剂，通常以Al₂O₃、活性炭、陶粒或其他载体材料制备而成，具有一定的强度和耐磨性能，一般强度大于100N，年磨损率小于2％。传统的非均相臭氧催化氧化技术包含气、固、液三相反应体系；如何提高气、液、固三相的传质能力，提高催化剂催化效果，是近年来研究的热点。

传统的固定床反应器通常是将一定量的催化剂装填在反应器底部1/3～1/2高度处。受压力和溶解度等因素的影响，在反应器的底部污水中的臭氧溶量较低，而在反应器的中上部，污水中的臭氧溶解度较大；然而传统的催化剂填充方法，使得催化剂往往恰好位于反应器的下部，因此催化剂的利用率较低。鉴于此问题，需要一种能够强度气、液、固三相传质能力的装置和方法，提高臭氧催化氧化效率。

发明内容

本发明提供一种臭氧催化氧化反应器及其工艺，以克服上述缺陷。具体技术方案如下：

一种臭氧催化氧化反应器，包括：反应罐、提升管组件、臭氧溶气装置、总进水口；其中：

所述臭氧溶气装置包括臭氧溶气部件和臭氧进气口，所述臭氧溶气部件分别与所述臭氧进气口与所述总进水口相连接，所述臭氧溶气部件用于接收臭氧和总进水，并进行臭氧溶气以产生所述溶气水；

所述提升管组件包括进气口和管体；所述管体包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口；

第一端口、第四端口分别与所述反应罐相连通，以形成循环通道；

第二端口与所述臭氧溶气装置相连通，用于接收所述臭氧溶气装置提供的所述溶气水；

第三端口与所述进气口相连通，用于接收气体；

所述管体用于接收催化剂、所述溶气水和所述气体，并使所述溶气水和所述催化剂在所述气体的带动下在所述循环通道内循环流动。

本发明所述的臭氧催化氧化反应器，作为优选技术方案：

所述第一端口在所述反应罐的高度方向上位于所述第四端口的上方；

所述管体包括依次连接的第一段管路、第二段管路和第三段管路；其中，所述第一端口设在所述第一段管路，所述第四端口设在所述第三段管路；

所述管体至少沿所述反应罐的高度方向延伸，所述反应罐的轴线沿所述反应罐的高度方向延伸，所述第一段管路的轴线与位于所述第一段管路的轴线下方的所述反应罐的轴线的夹角为105～110°，所述第三段管路的轴线与位于所述第三段管路的轴线上方的所述反应罐的轴线的夹角为135～150°。

作为解释和说明，所述第一段管路的轴线和所述反应罐形成两个夹角，而本技术方案中所述的夹角是指所述第一段管路的轴线和反应罐的轴线在位于其下方的位置所形成夹角。

本发明所述的臭氧催化氧化反应器，作为优选技术方案或另一技术方案：