[发明专利]一种磁-声联合臭氧催化氧化系统及方法

说明书

本发明公开了一种磁‑声联合臭氧催化氧化系统及方法，涉及污水处理领域，一种磁‑声联合臭氧催化氧化系统，包括进水管、布水系统、回流集水系统、提砂管和反应筒；所述反应筒下方为锥形结构；本发明提供了一种磁‑声联合强化臭氧催化氧化系统的工作方法，通过磁场、声能转换器和提砂、洗砂系统及加压溶气系统，从而使污水中的污染物有序排列，加速催化剂再生，提高臭氧的利用率。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及到一种磁-声联合臭氧催化氧化系统及方法。

背景技术

随着我国经济社会的进步，城镇化建设和工业发展导致工业废水和生活污水的排放逐渐增多，并对水体的污染也日趋严重，尤其工业废水排放中，部分含有难降解有机物（B/C小于0.3，或含有有毒物质，难以进行生化处理）不能采用或即便采用生化处理工艺也难以达标排放，必须采用物理化学手段对难降解废水进行预处理或深度处理， 提高废水可生化性或进行最终达标排放。

针对臭氧催化氧化系统，目前大多数系统和方法集中在提高催化剂活性、改变气液流向或者改善装置属性来提高臭氧利用率，增加反应效率。而系统性的利用装置和工艺有机结合提高臭氧利用率和处理效率的相关报道较少。

申请人检索到的背景技术包括：

1、通过改变气液流向，由气液顺流改成气液逆流来增加气液混合体和固体催化剂的接触时间(如申请号为200820181029.4的专利文献)；

2、通过增加浮动组件，使得固体催化剂在悬浮作用下与气液混合体共同向上流动，从而增加气液固三相的接触时间(如申请号为201510440580.0的专利文献)；

3、通过在塔内设有内筒，增加隔档从而增加气液固三相在塔中折流次数和流动时间，实现延长催化氧化时间的目的(如申请号201410775077.6的专利文献)；

上述现有技术不同程度存在着以下技术问题：一是气液混合体与固体催化剂的接触时间相对较短，催化氧化深度不够；二是经过一段时间的反应，附有催化剂的载体表面会生成有机膜，如果不及时处理会减少催化剂的使用寿命，提高生产成本。

4、申请号为201410356624.7的专利文献针对传统臭氧催化氧化装置进行了改进，设计了一种改进反应装置，该装置通过导流筒将反应区分为三个区域，改变臭氧和水的流向，并带动催化剂处于循环流化状态，从而增加了催化剂层的空隙率，增加了有机废水在催化剂上的接触时间。

该现有技术存在以下缺点：装置成本较高，活性炭在流动过程中容易堵塞管路，活性炭在三个区域内分散广，在失活换新时增加了清理难度。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种磁-声联合强化臭氧催化氧化系统及方法，通过磁场、声能转换器和提砂、洗砂系统及加压溶气系统，在磁场的作用下，从而使污水中的污染物有序排列，加速催化剂再生，提高臭氧的利用率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种磁-声联合臭氧催化氧化系统，包括进水管、布水系统、回流集水系统、提砂管和反应筒；所述反应筒下方为锥形结构；

所述布水系统和回流集水系统平行设置在反应筒内，且布水系统设置在回流集水系统的下方；所述反应筒内还设置有提砂管，提砂管从上到下穿过回流集水系统并延伸至布水系统的下方；所述提砂管上端设置在分离器内，提砂管下端设置有锥形的第二导砂锥，锥形的第二导砂锥与反应筒下方的锥形结构组成一个空间A，且锥形的第二导砂堆与反应筒之间有一定的间隙，催化剂填料层内的催化剂通过间隙进入空间A内；空间A内设置有进气管，高压气体通过进气管进入空间A内，使得空间A形成“真空”，从而将导砂锥内的催化剂填料颗粒吸进提砂管；恢复活性的催化剂颗粒从分离器和提砂管之间的缝隙落入到催化剂填料层内。