專(zhuān)利名稱(chēng)：一種臭氧雙效氧化催化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于污水處理環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種臭氧雙效氧化催化裝置。
背景技術(shù)：
隨著有機(jī)化學(xué)エ業(yè)的不斷發(fā)展，通過(guò)各種渠道進(jìn)入環(huán)境的化工合成有機(jī)物的數(shù)量和種類(lèi)以毎年幾十種的速度急劇增加。其中有些化合物則表現(xiàn)出了難于被微生物降解的特性，它們?cè)诃h(huán)境中長(zhǎng)期存留逐步蓄積，威脅和損害了人類(lèi)的健康。難降解有機(jī)物是指微生物不能降解，在任何環(huán)境下不能以足夠快的速度降解以阻止它在環(huán)境中積累的有機(jī)物，主要是染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、化工、焦化等生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，目前涉及的污染物如苯環(huán)類(lèi)、酚類(lèi)、酮類(lèi)、烷烴類(lèi)、聚合物類(lèi)、氰化物等均為難降解有機(jī)物，這類(lèi)難降解有機(jī)廢水引發(fā)ー系列的水體污染、生態(tài)環(huán)境惡化、威脅到人體的健康，當(dāng)前難降解的エ業(yè)廢水缺乏高效、經(jīng)濟(jì)合理的的處理方式，缺乏穩(wěn)定、可靠的處理技木。普遍采用的預(yù)處理和深度處理工藝包括膜處理、活性炭吸附、Fenton試劑為主的高 級(jí)氧化技木，運(yùn)行費(fèi)用高昂，投資成本巨大，設(shè)備穩(wěn)定性針對(duì)性不強(qiáng)等問(wèn)題限制了其在難降解有機(jī)廢水處理領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求的提高，現(xiàn)有的単一技術(shù)難以滿(mǎn)足廢水達(dá)標(biāo)排放的要求，因此有必要探索高效、無(wú)害化的新技術(shù)，如果能夠研究出一套治理難降解有機(jī)廢水處理裝置將會(huì)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)將設(shè)產(chǎn)生積極的影響。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出一種臭氧雙效氧化催化裝置，該裝置具有能耗底、效率高、運(yùn)行費(fèi)用低，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，而且能實(shí)現(xiàn)PLC自動(dòng)控制。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是—種臭氧雙效氧化催化裝置，該裝置主要由調(diào)節(jié)沉淀池、多介質(zhì)過(guò)濾器、水氣混合裝置、臭氧發(fā)生裝置、氧化催化反應(yīng)塔I和氧化催化反應(yīng)塔II組成；其中所述調(diào)節(jié)沉淀池的出水ロ通過(guò)管路與所述多介質(zhì)過(guò)濾器的入口相通，在調(diào)節(jié)沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器的管路上還設(shè)有增壓泵；所述多介質(zhì)過(guò)濾器的出水口和所述臭氧發(fā)生裝置的出氣ロ分別與水氣混合裝置連接，水氣混合裝置的出口與氧化催化反應(yīng)塔I上部的物料入口(即入水口)相通，所述氧化催化反應(yīng)塔I下部的物料出ロ(即出水ロ)通過(guò)管路連接氧化催化反應(yīng)塔II上部的物料入口(即入水口)。該裝置還包括電控系統(tǒng)，其控制各裝置的運(yùn)行，以及各裝置上或裝置間閥門(mén)的運(yùn)行。調(diào)節(jié)沉淀池內(nèi)設(shè)有控制水量的液位計(jì)和測(cè)定pH值的pH計(jì)探頭；在調(diào)節(jié)沉淀池和多介質(zhì)過(guò)濾器之間設(shè)有控制流量的蝶閥。多介質(zhì)過(guò)濾器為內(nèi)設(shè)有防腐的不銹鋼過(guò)濾器，其內(nèi)部的填料為多介質(zhì)石英砂。氧化催化反應(yīng)塔I的頂部設(shè)有光催化劑入口，用以向氧化催化反應(yīng)塔I內(nèi)加入催化劑；在所述氧化催化反應(yīng)塔I內(nèi)設(shè)有與物料入口(即入水口)相連的噴嘴，將物料噴入氧化催化反應(yīng)塔I內(nèi)部。在氧化催化反應(yīng)塔I的內(nèi)部設(shè)有紫外線(xiàn)發(fā)生器和夾層填料，所述紫外線(xiàn)發(fā)生器位于所述夾層填料之上、噴嘴之下。在氧化催化反應(yīng)塔I和氧化催化反應(yīng)塔II的上部物料入口處的管路上分別設(shè)有流體調(diào)節(jié)閥，以控制進(jìn)入氧化催化反應(yīng)塔內(nèi)部的物料速度。氧化催化反應(yīng)塔II的內(nèi)部裝有夾層填料，氧化催化反應(yīng)塔I和氧化催化反應(yīng)塔11之間串聯(lián)以增強(qiáng)處理效果。本裝置還包括水儲(chǔ)存桶，所述氧化催化反應(yīng)塔II下部的物料出ロ通過(guò)管路通入 所述水儲(chǔ)存桶內(nèi)，并通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)控制流量大小。本實(shí)用新型的有益效果I、通過(guò)噴淋和夾層填料讓臭氧與污水在氧化催化反應(yīng)塔中充分接觸反應(yīng)，大大增強(qiáng)了去除效果。2、加入的新型過(guò)渡金屬的半導(dǎo)體化合物催化劑本與紫外線(xiàn)、臭氧綜合反應(yīng)，有效的降低廢水中的苯酚、喹啉等提高廢水的可生化性，降低了處理成本。4、解決了目前難降解廢水處理工程中存在的效果差、成本高等問(wèn)題，提高臭氧與污水的接觸反應(yīng)面積，減少臭氧的消耗40%。5、突破了現(xiàn)有的臭氧處理污水的方式過(guò)于單一，處理過(guò)程中很難徹底去除水中的總有機(jī)碳、懸浮物、色度、C0D、氨氮的問(wèn)題，達(dá)到良好的出去污染物的目的，井能夠同時(shí)去除異味、病毒、重金屬等其他污染物。6、雙極氧化催化反應(yīng)塔能夠使得催化氧化反應(yīng)進(jìn)行完全、徹底，不需要設(shè)置單獨(dú)的排氣裝置。7、采用本實(shí)用新型，應(yīng)用于難降解有機(jī)廢水的處理，提供了一個(gè)解決難降解有機(jī)廢水的新方法。

圖I是本實(shí)用新型的裝置組成示意圖。圖中1為電控系統(tǒng)、2調(diào)節(jié)沉淀池、3為增壓泵、4為多介質(zhì)過(guò)濾器、5為水氣混合裝置、6臭氧發(fā)生裝置、7為流體調(diào)節(jié)閥1、8紫外線(xiàn)發(fā)生器、9為夾層填料I、10為光催化劑入ロ、Π為氧化催化反應(yīng)塔I、12為污水管路、13為流體調(diào)節(jié)閥II、14為氧化催化反應(yīng)塔II、15為夾層填料11、16為出水調(diào)節(jié)閥、17為出水儲(chǔ)存桶。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說(shuō)明。如圖I所示，本臭氧雙效氧化催化裝置主要由電控系統(tǒng)I、調(diào)節(jié)沉淀池2、增壓泵
3、多介質(zhì)過(guò)濾器4、水氣混合裝置5、臭氧發(fā)生裝置6、紫外線(xiàn)發(fā)生器8、氧化催化反應(yīng)塔111、流體調(diào)節(jié)閥17、輸水管路、氧化催化反應(yīng)塔1114、調(diào)節(jié)閥門(mén)、水儲(chǔ)存桶17組成。調(diào)節(jié)沉淀池2出水ロ連接增壓泵3的進(jìn)水口，中間設(shè)有蝶閥控制流量。調(diào)節(jié)沉淀池2設(shè)有液位計(jì)控制水量，并設(shè)有PH計(jì)探頭。調(diào)節(jié)池主要起到調(diào)節(jié)水質(zhì)，調(diào)節(jié)沉淀池中分別加入助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)，和無(wú)機(jī)高分子混凝劑聚合氯化鋁(PAC)來(lái)去除進(jìn)水中的懸浮雜質(zhì)，溶解性有機(jī)物等，PAM助凝劑為非離子型高分子絮凝劑，分子量150萬(wàn)-2000萬(wàn)，濃度為8 %，其分子能與分散于溶液中的懸浮粒子架橋吸附，有著極強(qiáng)的絮凝作用，密度=1.3。PAC混凝劑為無(wú)機(jī)高分子混凝劑。主要通過(guò)壓縮雙層，吸附電中和、吸附架橋、沉淀物網(wǎng)捕等機(jī)理作用，使水中細(xì)微懸浮粒子和膠體離子脫穩(wěn)，聚集、絮凝、混凝、沉淀，達(dá)到凈化處理效果。增壓泵3的出水ロ連接多介質(zhì)過(guò)濾器4的進(jìn)水ロ。多介質(zhì)過(guò)濾器4為不銹鋼過(guò)濾器(內(nèi)設(shè)有防腐)，多介質(zhì)過(guò)濾器作為系統(tǒng)的前端過(guò)濾設(shè)備，對(duì)于水中較大的顆粒和懸浮物等有很大的去除效果，井能起到去除部分鐵離子，降低原水濁度的作用。該多介質(zhì)過(guò)濾器可以過(guò)濾掉mm級(jí)的顆粒，其填料為多介質(zhì)石英砂。該裝置采用的多介質(zhì)過(guò)濾器4規(guī)格Φ450，不銹鋼SUS304材質(zhì)內(nèi)襯工程橡膠，選用優(yōu)質(zhì)多規(guī)格比重和粒徑的濾料，自上而下粒徑逐級(jí)分配。多介質(zhì)過(guò)濾器4的出水口和臭氧發(fā)生裝置6的出氣ロ分別與水氣混合裝置5連接，水氣混合裝置5的出口與氧化催化反應(yīng)塔I上部的物料入口相通。 通過(guò)多介質(zhì)過(guò)濾器4的污水打至氧化催化反應(yīng)塔111，并通過(guò)水氣混合裝置5，水氣混合裝置利用文丘里將制造出的臭氧與污水混合射入氧化催化反應(yīng)塔111。氧化催化反應(yīng)塔Ill的塔頂設(shè)有噴嘴，該噴嘴與氧化催化反應(yīng)塔I的物料入口相通，將臭氧與污水噴入氧化催化反應(yīng)塔111。氧化催化反應(yīng)塔I的頂部設(shè)有光催化劑入口，氧化催化反應(yīng)塔Ill內(nèi)設(shè)有紫外線(xiàn)發(fā)生器8和夾層填料19，紫外線(xiàn)發(fā)生器位于所述夾層填料之上、噴嘴之下。當(dāng)廢水從流體調(diào)節(jié)閥(1)7進(jìn)入氧化催化反應(yīng)塔(1)11時(shí)，光催化劑從光催化劑入口 10同時(shí)進(jìn)入，通過(guò)夾層填料(I)緩沖吸附，同時(shí)臭氧與污水經(jīng)過(guò)夾層填料緩沖吸附時(shí)充分接觸反應(yīng)，并利用光催化劑提高了自由基團(tuán)的存活壽命，提高了污水的可降解性。臭氧發(fā)生裝置6連接水氣混合裝置5，通過(guò)射流的形勢(shì)能夠快速的將制造出的臭氧混合到水中射入氧化催化反應(yīng)塔111，氧化催化反應(yīng)塔I下部的物料出ロ(即出水ロ)通過(guò)管路連接氧化催化反應(yīng)塔II上部的物料入口(即進(jìn)水口 )。氧化催化反應(yīng)塔1114內(nèi)部裝有夾層填料1115，該裝置設(shè)置雙效串聯(lián)，即氧化催化反應(yīng)塔I和氧化催化反應(yīng)塔II之間串聯(lián)，其有利于提高去除效率，能更好的氧化可以降低源水質(zhì)有機(jī)物的分子量，而且使得反應(yīng)完全進(jìn)行，減少了不必要的損耗，使分子量較大的有機(jī)物占的比例減少，將難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易于被降解的小分子，消除或減弱其毒性，從而改變?cè)奶匦裕岣邚U水的可降解性，提高后續(xù)繼續(xù)處理的降解效果。流體調(diào)節(jié)閥17、流體調(diào)節(jié)閥1114分別連接在氧化催化反應(yīng)塔1111、氧化催化反應(yīng)塔1114的正上方，用來(lái)控制進(jìn)水反應(yīng)氣液混合體的流量的大小。光催化劑入ロ 10連接在氧化催化反應(yīng)塔Ill塔頂?shù)纳喜?，并通入過(guò)渡金屬半導(dǎo)體氧化物的光催化反應(yīng)劑。紫外線(xiàn)發(fā)生器8主要促進(jìn)光催化劑的反應(yīng)，催化劑為過(guò)渡金屬的半導(dǎo)體化合物催化劑，在被紫外線(xiàn)照射后，會(huì)產(chǎn)生"電子-空穴"對(duì)?？昭ㄓ泻軓?qiáng)的撲獲電子的能力，遇到水分子后，水分子被奪去電子形成羥基(-0H)，羥基有很強(qiáng)的化學(xué)活性，它能破壞有機(jī)物的化學(xué)鍵，達(dá)到曠化分解有機(jī)污染物的目的。氧化催化反應(yīng)塔Π14連接出水儲(chǔ)存桶17，即氧化催化反應(yīng)塔II下部的物料出ロ(出水ロ)通過(guò)管路通入所述水儲(chǔ)存桶內(nèi)，并通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)控制流量大小。本實(shí)用新型還包括電控系統(tǒng)，其控制各裝置的運(yùn)行，以及各裝置上或裝置間閥門(mén)的運(yùn)行。該電控系統(tǒng)為控制系統(tǒng)，設(shè)置PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。流體調(diào)節(jié)閥、調(diào)節(jié)閥門(mén)、催化反應(yīng)塔、多介質(zhì)過(guò)濾器均為304不銹鋼。該實(shí)用新型技術(shù)能夠単獨(dú)使用，也可以與其它水處理工藝技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用，由于有催化劑和紫外光源參與臭氧氧化有機(jī)物質(zhì)，能夠有效的去除污水中的有機(jī)污染物，異味、色度、及細(xì)菌、重金屬等其他污染物，具有很高的去除污染物的效率，能夠全面提高處理后的水質(zhì)，對(duì)難降解污染物的去除能力超過(guò)傳統(tǒng)的常規(guī)水處理技術(shù)及臭氧處理技術(shù)，而且與傳統(tǒng)的臭氧處理技術(shù)相比本處理裝置需要的臭氧量低于類(lèi)似的臭氧エ藝需要的臭氧量而能夠大幅度的降低污水處理的成本。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程 技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。
權(quán)利要求1.一種臭氧雙效氧化催化裝置，其特征在于該裝置主要由調(diào)節(jié)沉淀池(2)、多介質(zhì)過(guò)濾器(4)、水氣混合裝置(5)、臭氧發(fā)生裝置￠)、氧化催化反應(yīng)塔I (11)和氧化催化反應(yīng)塔11(14)組成；其中所述調(diào)節(jié)沉淀池(2)的出水ロ通過(guò)管路與所述多介質(zhì)過(guò)濾器(4)的入口相通，在調(diào)節(jié)沉淀池(2)和多介質(zhì)過(guò)濾器(4)的管路上還設(shè)有增壓泵(3);所述多介質(zhì)過(guò)濾器(4)的出水口和所述臭氧發(fā)生裝置出)的出氣ロ分別與水氣混合裝置(5)連接，水氣混合裝置(5)的出口與氧化催化反應(yīng)塔I (11)上部的物料入口相通，所述氧化催化反應(yīng)塔I(Il)下部的物料出口通過(guò)管路連接氧化催化反應(yīng)塔11(14)上部的物料入口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的臭氧雙效氧化催化裝置，其特征在于該裝置還包括電控系統(tǒng)(I)，其控制各裝置的運(yùn)行，以及各裝置上或裝置間閥門(mén)的運(yùn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的臭氧雙效氧化催化裝置，其特征在于所述調(diào)節(jié)沉淀池(2)內(nèi)設(shè)有控制水量的液位計(jì)和測(cè)定PH值的pH計(jì)探頭；在調(diào)節(jié)沉淀池(2)和多介質(zhì)過(guò)濾器(4)之間設(shè)有控制流量的蝶閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的臭氧雙效氧化催化裝置，其特征在于所述多介質(zhì)過(guò)濾器(4)為內(nèi)設(shè)有防腐的不銹鋼過(guò)濾器，其填料為多介質(zhì)石英砂。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的臭氧雙效氧化催化裝置，其特征在于所述氧化催化反應(yīng)塔1(11)的頂部設(shè)有光催化劑入口 ；在所述氧化催化反應(yīng)塔1(11)內(nèi)設(shè)有與物料入口相連的噴嘴，將物料噴入氧化催化反應(yīng)塔I(Il)內(nèi)部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臭氧雙效氧化催化裝置，其特征在于在所述氧化催化反應(yīng)塔I(Il)的內(nèi)部設(shè)有紫外線(xiàn)發(fā)生器(8)和夾層填料(9)，所述紫外線(xiàn)發(fā)生器(8)位于所述夾層填料(9)之上、噴嘴之下。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的臭氧雙效氧化催化裝置，其特征在于在氧化催化反應(yīng)塔I(Il)和氧化催化反應(yīng)塔II (14)的上部物料入口處的管路上分別設(shè)有流體調(diào)節(jié)閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的臭氧雙效氧化催化裝置，其特征在于所述氧化催化反應(yīng)塔11(14)的內(nèi)部裝有夾層填料(15)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的臭氧雙效氧化催化裝置，其特征在于該裝置還包括水儲(chǔ)存桶(17)，所述氧化催化反應(yīng)塔II (14)下部的物料出口通過(guò)管路通入所述水儲(chǔ)存桶(17)內(nèi)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種臭氧雙效氧化催化裝置，該裝置主要由調(diào)節(jié)沉淀池、多介質(zhì)過(guò)濾器、水氣混合裝置、臭氧發(fā)生裝置、氧化催化反應(yīng)塔I和氧化催化反應(yīng)塔II組成；其中調(diào)節(jié)沉淀池的出水口通過(guò)管路與多介質(zhì)過(guò)濾器的入口相通；多介質(zhì)過(guò)濾器的出水口和臭氧發(fā)生裝置的出氣口分別與水氣混合裝置連接，水氣混合裝置的出口與氧化催化反應(yīng)塔I上部的物料入口相通，氧化催化反應(yīng)塔I的物料出口連接氧化催化反應(yīng)塔II的物料入口。本裝置解決了目前難降解廢水處理工程中存在的效果差、成本高等問(wèn)題，提高臭氧與污水的接觸反應(yīng)面積，減少臭氧的消耗40％，達(dá)到良好的出去污染物的目的。本技術(shù)裝置既能單獨(dú)使用，也能夠與其它處理工藝聯(lián)合使用。
文檔編號(hào)C02F9/08GK202658034SQ201220153219
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者劉正寶 申請(qǐng)人:南京超凈純水科技有限公司