[发明专利]一种内环流臭氧催化氧化反应器及其处理废水的方法

说明书

本发明提供一种内环流臭氧催化氧化反应器，属于污水处理设备领域，包括反应器罐体，反应器罐体为嵌套结构，反应器罐体内置环行腔，反应器罐体中央设置内腔；反应器罐体内设有催化剂床层，催化剂床层分为流化床床层和固定床床层，流化床床层在环形腔中，固定床床层嵌套在内腔中；还包括进水管、出水管、臭氧进气管，进水管连通在环形腔底部，出水管通过筛网连通在内腔底部；臭氧进气管设置在环形腔底部，臭氧进气管末端设有臭氧曝气口，臭氧曝气口位于流化床床层下方。本发明将流化床和固定床耦合在一个反应器内，流化床和固定床使用不同催化剂，固定床反应器可利用流化床出水中的溶解臭氧进一步氧化，提高臭氧利用率，COD去除率得到显著提高。

技术领域

本发明涉及水处理设备技术领域，具体是一种内环流臭氧催化氧化反应器及其处理废水的方法。

背景技术

臭氧催化氧化技术作为高级氧化法的一种，因其具有较强的氧化能力、绿色无二次污染、操作管理方便和易于回收等优势，在废水的深度处理工艺上有着广泛的应用。然而，由于臭氧的生产需要通过液氧电解，成本较高，在最大程度上提高臭氧利用率是一大难题。

传统的臭氧催化氧化反应器主要包括流化床反应器和固定床反应器。流化床反应器能实现固相催化剂、气相臭氧和液相污水的充分接触，受臭氧发生器出口气压及反应器高度影响，流化床反应器气液接触时间短，导致处理效率不高。污水中的大分子有机物易吸附在固定床催化剂表面，占据催化剂的活性位，影响催化效率。

为此，我们提出一种内环流臭氧催化氧化反应器及其处理废水的方法。

发明内容

针对现有的技术方案存在的问题。本发明的目的在于提供一种内环流臭氧催化氧化反应器及其处理废水的方法。将流化床和固定床耦合在一个反应器内，流化床和固定床使用不同催化剂，污水先与臭氧流化床接触，将污水中的大分子有机物预氧化，固定床反应器可利用流化床出水中的溶解臭氧进一步氧化，提高臭氧利用率，解决以上技术问题。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种内环流臭氧催化氧化反应器，包括：

反应器罐体，其内部通过隔板分割为独立的环行腔和内腔；反应器罐体为嵌套结构，环行腔内置于反应器罐体内侧，内腔放置于反应器罐体中央；

所述反应器罐体内设有催化剂床层，所述催化剂床层分为流化床床层和固定床床层，流化床床层催化剂为三氧化二铝基臭氧催化剂或分子筛基臭氧催化剂；固定床床层催化剂为活性炭基催化剂或三氧化二铝基臭氧催化剂；所述流化床床层在反应器罐体环形腔中，固定床床层嵌套在反应器罐体内腔中，催化剂床层底部设有导流部件；

所述臭氧催化氧化反应器还包括：

进水管，其连通在环形腔底部内壁；

出水管，其通过筛网连通在内腔底部；

反洗进水管，反洗进水口和出水管互为旁路，反洗出水口在内腔上部，且低于内腔上部设置的溢流口；

臭氧进气管，其设置在反应器罐体环形腔底部，所述臭氧进气管末端设有臭氧曝气口，所述臭氧曝气口位于所述流化床床层下方，所述臭氧曝气口和进水管汇集于臭氧水共混区。

进一步的，所述臭氧曝气口以中心角α为15^o-90^o环行均布于流化床床层下方，优选为45 ^o。所述臭氧曝气口在流化床床层下方以单个或多个组合为一组。

进一步的，所述环行腔内部设有折型板将环行腔分割成两个区域，所述折型板底部开设催化剂过流通道；过流通道直径2cm-15cm。

进一步的，所述过流通道直径优选4cm。

进一步的，折型板顶部倾斜角度为水平向下30^o-60^o。

进一步的，折型板顶部倾斜角度优选为水平向下45 ^o。