本實(shí)用新型屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種廢母液三級(jí)逆流催化反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

化工類生產(chǎn)活動(dòng)的過程中，通常會(huì)產(chǎn)生大量廢棄母液，其具有顏色深、色度高以及COD濃度大的特點(diǎn)，在沒有其他廢水稀釋的情況下，基本不能進(jìn)一步處理，更不可能達(dá)標(biāo)排放，若采用焚燒處理的方法，則對(duì)爐膛損害較大。

現(xiàn)有辦法是通常作為危廢物與其它物質(zhì)進(jìn)行混燒，但是這樣做的影響是處置費(fèi)用極高，嚴(yán)重影響了化工產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。

專利公告號(hào)為CN 205188390U、公告日為2016.04.27的中國實(shí)用新型專利公開了一種三級(jí)逆流漂洗裝置，包括多個(gè)并排設(shè)置漂洗池、位于其上方錯(cuò)位設(shè)置的多臺(tái)壓濾機(jī)和連接管；多個(gè)漂洗池的底端一側(cè)分別設(shè)有出漿口，頂部分別設(shè)有物料進(jìn)口和濾液進(jìn)口，多臺(tái)壓濾機(jī)分別設(shè)有漿料進(jìn)口、濾液出口和渣料出口；多個(gè)漂洗池的出漿口分別通過礦漿泵和漿料管路與多臺(tái)壓濾機(jī)分別設(shè)有漿料進(jìn)口連通；多臺(tái)壓濾機(jī)的濾液出口通過導(dǎo)流總管與多個(gè)漂洗池的濾液進(jìn)口連通；多臺(tái)壓濾機(jī)的渣料出口與多個(gè)漂洗池的物料進(jìn)口錯(cuò)位連通。

但是該實(shí)用新型中存在逆流操作復(fù)雜的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種廢母液三級(jí)逆流催化反應(yīng)器，其能通過具有催化功能的三級(jí)氧化系統(tǒng)和逆流操作，完成對(duì)廢母液的氧化處理過程，以用于達(dá)標(biāo)排放，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單有效，催化氧化效果好，逆流操作方便、效果好以及實(shí)用易推廣的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型解決上述問題采用的技術(shù)方案是：廢母液三級(jí)逆流催化反應(yīng)器，包括用于提供強(qiáng)氧化氣體的供氣裝置以及用于收集催化氧化處理后剩余氣體的尾氣收集裝置，還包括依次設(shè)置在所述供氣裝置與所述尾氣收集裝置之間的三級(jí)氧化系統(tǒng)、二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)與所述二級(jí)氧化系統(tǒng)、所述二級(jí)氧化系統(tǒng)與所述一級(jí)氧化系統(tǒng)之間均設(shè)有用于強(qiáng)氧化氣體依次通過的氣體管和用于廢母液進(jìn)行逆流的母液管，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)、二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)內(nèi)均設(shè)有用于母液通過所述氣體管加入強(qiáng)氧化氣體后進(jìn)行回流的回流管。

該設(shè)置中，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)、二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)內(nèi)部均通過所述回流管，進(jìn)行回流攪拌和加氣氧化動(dòng)作；另一方面，在所述三級(jí)氧化系統(tǒng)、二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)的兩兩之間，通過所述母液管完成兩種操作，分別是：在初始加入廢母液時(shí)，當(dāng)向所述一級(jí)氧化系統(tǒng)中加入廢母液時(shí)，可以通過所述母液管依次完成向所述二級(jí)氧化系統(tǒng)以及三級(jí)氧化系統(tǒng)內(nèi)的加入廢母液操作，使得廢母液的添加更加方便快捷，無需分別向三個(gè)所述氧化系統(tǒng)中加液，此外，將所述母液管位于所述二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)內(nèi)的管口端設(shè)置在底部，即可以搭配抽液泵，在逆流操作時(shí)，將將所述二級(jí)氧化系統(tǒng)中已經(jīng)處理過的廢母液排放至所述三級(jí)氧化系統(tǒng)，將所述一級(jí)氧化系統(tǒng)中已經(jīng)處理過的廢母液排放至所述二級(jí)氧化系統(tǒng)，完成逆流操作，這樣進(jìn)一步提高了所述母液管的實(shí)用性。

進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述回流管上設(shè)有用于廢母液回流加壓的回流泵以及用于廢母液加入強(qiáng)氧化氣體的水射器，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)的所述水射器與所述供氣裝置連通，所述二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)的所述水射器與對(duì)應(yīng)的所述氣體管連通。

進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述三級(jí)氧化系統(tǒng)、二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)均包括催化反應(yīng)塔，所述催化反應(yīng)塔內(nèi)下部設(shè)有與所述回流管相連通的旋轉(zhuǎn)布水器，中部設(shè)有催化填料層。

進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述三級(jí)氧化系統(tǒng)、二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)的高度依次增加，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)、二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)各自相對(duì)應(yīng)的所述母液管的高度也相應(yīng)的依次增加，所述氣體管設(shè)置在所述催化反應(yīng)塔的上部，所述氣體管上設(shè)有氣體閥，所述一級(jí)氧化系統(tǒng)設(shè)有氣體管路與所述尾氣收集裝置相連通。

進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述催化填料層包括設(shè)置在所述催化反應(yīng)塔中部的填料框以及用于從下方固定所述填料框的下部支撐固定單元和上部卡合封蓋單元，所述填料框上設(shè)有與所述上部卡合封蓋單元相對(duì)應(yīng)的框架蓋板，以用于封蓋保護(hù)所述填料框內(nèi)的催化物質(zhì)。

進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述下部支撐固定單元包括設(shè)置在所述催化反應(yīng)塔的塔內(nèi)側(cè)壁上的安裝口以及用于卡合固定在所述安裝口上的安裝支撐部，所述安裝支撐部包括用于插入所述安裝口的插入塊、用于卡合固定所述塔內(nèi)側(cè)壁的卡塊以及與所述填料框底部上的開槽相對(duì)應(yīng)，用于固定所述填料框的固定塊，所述安裝口對(duì)稱地設(shè)置在所述塔內(nèi)側(cè)壁上。

進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述上部卡合封蓋單元包括設(shè)置在所述框架蓋板內(nèi)部兩側(cè)位置的卡合槽、設(shè)置在所述卡合槽內(nèi)的滑道、滑塊以及設(shè)置在所述塔內(nèi)側(cè)壁上的卡合口，所述卡合口包括設(shè)置在所述塔內(nèi)側(cè)壁不同高度的若干組開口。

進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述催化填料層為蜂窩狀的，包括銅、鐵、錳、鋅、鈦、鉬六種元素的催化劑在內(nèi)的活性炭載體催化層。

進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案在于：所述催化填料層中含有銅、鐵、鋅類的配合物催化劑，錳離子類催化劑、鈦氧化物類催化劑以及鉬酸鹽類催化劑。

一種廢母液三級(jí)逆流催化反應(yīng)器的使用方法，具體包括以下步驟：

<1>通過所述一級(jí)氧化系統(tǒng)中的所述催化反應(yīng)塔上部開孔向所述三級(jí)氧化系統(tǒng)、二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)中注入廢母液，廢母液的頁面距離所述催化反應(yīng)塔頂部0.5-0.6m，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)以及二級(jí)氧化系統(tǒng)通過所述母液管進(jìn)行注入操作；

<2>開啟所述回流泵，打開并調(diào)節(jié)所述水射器的進(jìn)氣閥門，并打開所述氣體閥，最后打開所述供氣裝置，向所述催化反應(yīng)器中加入強(qiáng)氧化氣體，其中所述二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)通過所述氣體管進(jìn)行強(qiáng)氧化氣體加入操作，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)、二級(jí)氧化系統(tǒng)以及一級(jí)氧化系統(tǒng)通過所述水射器進(jìn)行所述催化反應(yīng)塔內(nèi)的廢母液循環(huán)和強(qiáng)氧化氣體加入操作，并通過所述催化填料層增強(qiáng)氧化處理效果；

<3>通過在線取樣檢測(cè)，確認(rèn)催化氧化反應(yīng)基本完成時(shí)，關(guān)閉并斷開所述供氣裝置，開啟所述三級(jí)氧化系統(tǒng)的所述水射器的空氣閥，對(duì)所述催化反應(yīng)器進(jìn)行空氣吹脫，吹脫出未完全反應(yīng)的強(qiáng)氧化性氣體，最終送入尾氣處理裝置；

<4>將所述三級(jí)氧化系統(tǒng)的廢母液排出暫存、回用生產(chǎn)，將所述二級(jí)氧化系統(tǒng)中已經(jīng)處理過的廢母液排放至所述三級(jí)氧化系統(tǒng)，將所述一級(jí)氧化系統(tǒng)中已經(jīng)處理過的廢母液排放至所述二級(jí)氧化系統(tǒng)，將新的廢母液排入所述一級(jí)氧化系統(tǒng)，完成逆流操作并再次循環(huán)進(jìn)行催化氧化操作。

本實(shí)用新型能通過具有催化功能的三級(jí)氧化系統(tǒng)和逆流操作，完成對(duì)廢母液的氧化處理過程，以用于達(dá)標(biāo)排放，本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單有效，催化氧化效果好，逆流操作方便、效果好以及實(shí)用易推廣的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型中催化填料層的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定。

實(shí)施例：如附圖1以及附圖2所示，一種廢母液三級(jí)逆流催化反應(yīng)器，包括用于提供強(qiáng)氧化氣體的供氣裝置1以及用于收集催化氧化處理后剩余氣體的尾氣收集裝置2，還包括依次設(shè)置在所述供氣裝置1與所述尾氣收集裝置2之間的三級(jí)氧化系統(tǒng)3、二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3與所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4、所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4與所述一級(jí)氧化系統(tǒng)5之間均設(shè)有用于強(qiáng)氧化氣體依次通過的氣體管6和用于廢母液進(jìn)行逆流的母液管7，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3、二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5內(nèi)均設(shè)有用于母液通過所述氣體管6加入強(qiáng)氧化氣體后進(jìn)行回流的回流管8。

在本實(shí)施例中，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3、二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5既為單獨(dú)進(jìn)行回流攪拌、加氣氧化的個(gè)體，又是進(jìn)行氧化氣體和廢母液連通傳遞的整體，在初始廢母液的添加時(shí)，向所述一級(jí)氧化系統(tǒng)5內(nèi)添加，在廢母液的水平面達(dá)到所述母液管7時(shí)，再加入的廢母液可以加入所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4，相應(yīng)地所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4在廢母液達(dá)到相對(duì)應(yīng)的所述母液管7高度時(shí)，即可向所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3內(nèi)添加所述廢母液，特別的，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3以及二級(jí)氧化系統(tǒng)4需要通過控制系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力，以保證作為連通器的三個(gè)所述氧化系統(tǒng)可以具有不同高度的液面。

所述回流管8上設(shè)有用于廢母液回流加壓的回流泵9以及用于廢母液加入強(qiáng)氧化氣體的水射器10，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3的所述水射器10與所述供氣裝置1連通，所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5的所述水射器10與對(duì)應(yīng)的所述氣體管6連通。在本實(shí)施例中，所述回流泵9用于將強(qiáng)氧化性氣體加入到回流的廢母液中，再通過所述水射器10將廢母液重新回流至系統(tǒng)內(nèi)。所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3、二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5均包括催化反應(yīng)塔11，所述催化反應(yīng)塔11內(nèi)下部設(shè)有與所述回流管8相連通的旋轉(zhuǎn)布水器12，中部設(shè)有催化填料層13。在本實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)布水器12用于將已加入強(qiáng)氧化性氣體的廢母液通過旋轉(zhuǎn)布水的方式，與待氧化的廢母液進(jìn)行充分混合，保證氧化效果，所述催化填料層13用于氧化過程的催化作用，能大大提高氧化效果，是整個(gè)所述催化反應(yīng)器的關(guān)鍵部位。

所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3、二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5的高度依次增加，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3、二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5各自相對(duì)應(yīng)的所述母液管7的高度也相應(yīng)的依次增加，所述氣體管6設(shè)置在所述催化反應(yīng)塔11的上部，所述氣體管6上設(shè)有氣體閥14，所述一級(jí)氧化系統(tǒng)5設(shè)有氣體管路與所述尾氣收集裝置2相連通。在本實(shí)施例中，所述一級(jí)氧化系統(tǒng)5的高度高于所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4、所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4的高度高于所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3，這樣使得廢母液的添加變得十分方便，可以通過廢母液自由下落完成添加動(dòng)作，此外，所述尾氣收集裝置2用于收集強(qiáng)氧化性氣體經(jīng)過三級(jí)催化氧化后任未被利用的氣體，防止其意外泄漏，造成不必要的影響。

所述催化填料層13包括設(shè)置在所述催化反應(yīng)塔11中部的填料框1301以及用于從下方固定所述填料框1301的下部支撐固定單元和上部卡合封蓋單元，所述填料框1301上設(shè)有與所述上部卡合封蓋單元相對(duì)應(yīng)的框架蓋板1302，以用于封蓋保護(hù)所述填料框1301內(nèi)的催化物質(zhì)。所述下部支撐固定單元包括設(shè)置在所述催化反應(yīng)塔11的塔內(nèi)側(cè)壁上的安裝口1303以及用于卡合固定在所述安裝口1303上的安裝支撐部，所述安裝支撐部包括用于插入所述安裝口1303的插入塊1304、用于卡合固定所述塔內(nèi)側(cè)壁的卡塊1305以及與所述填料框1301底部上的開槽相對(duì)應(yīng)，用于固定所述填料框1301的固定塊1306，所述安裝口1303對(duì)稱地設(shè)置在所述塔內(nèi)側(cè)壁上。所述上部卡合封蓋單元包括設(shè)置在所述框架蓋板1302內(nèi)部兩側(cè)位置的卡合槽1307、設(shè)置在所述卡合槽1307內(nèi)的滑道1308、滑塊1309以及設(shè)置在所述塔內(nèi)側(cè)壁上的卡合口1310，所述卡合口1310包括設(shè)置在所述塔內(nèi)側(cè)壁不同高度的若干組開口。在本實(shí)施例中，所述滑塊1309在滑動(dòng)插入所述卡合口1310后仍然與所述滑道1308連接，以保證連接固定效果，所述安裝口1303以及卡合口1310均成對(duì)設(shè)置在所述塔內(nèi)側(cè)壁上，而且在所述塔內(nèi)側(cè)壁的不同高度，設(shè)有不同組結(jié)構(gòu)，以方便在所述催化反應(yīng)塔11內(nèi)不同高度的所述催化填料層13、以及不同自身高度的所述催化填料層13的需求，進(jìn)一步提高了所述催化填料層13的實(shí)用性。

所述催化填料層13為蜂窩狀的，包括銅、鐵、錳、鋅、鈦、鉬六種元素的催化劑在內(nèi)的活性炭載體催化層。所述催化填料層13中含有銅、鐵、鋅類的配合物催化劑，錳離子類催化劑、鈦氧化物類催化劑以及鉬酸鹽類催化劑。

在本實(shí)施例中，所述銅、鐵、鋅類的配合物催化劑的重量比為25.0-35.5%、所述錳離子催化劑為二價(jià)錳離子催化劑，另外還有二氧化鈦以及鉬酸的鉀鹽以及鈉鹽催化劑，其中所述錳離子催化劑的重量比為24.0-26.0%，所述二氧化鈦的重量比為10.0-12.0%，其中所述二氧化鈦催化劑還能用于光催化殺菌，進(jìn)一步通過了所述催化反應(yīng)器的實(shí)用性。

一種廢母液三級(jí)逆流催化反應(yīng)器的使用方法具體包括以下步驟：

<1>通過所述一級(jí)氧化系統(tǒng)5中的所述催化反應(yīng)塔11上部開孔向所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3、二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5中注入廢母液，廢母液的頁面距離所述催化反應(yīng)塔11頂部0.5-0.6m，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3以及二級(jí)氧化系統(tǒng)4通過所述母液管7進(jìn)行注入操作；

<2>開啟所述回流泵9，打開并調(diào)節(jié)所述水射器10的進(jìn)氣閥門，并打開所述氣體閥14，最后打開所述供氣裝置1，向所述催化反應(yīng)器中加入強(qiáng)氧化氣體，其中所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5通過所述氣體管6進(jìn)行強(qiáng)氧化氣體加入操作，所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3、二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5通過所述水射器10進(jìn)行所述催化反應(yīng)塔11內(nèi)的廢母液循環(huán)和強(qiáng)氧化氣體加入操作，并通過所述催化填料層13增強(qiáng)氧化處理效果；

<3>通過在線取樣檢測(cè)，確認(rèn)催化氧化反應(yīng)基本完成時(shí)，關(guān)閉并斷開所述供氣裝置1，開啟所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3的所述水射器10的空氣閥，對(duì)所述催化反應(yīng)器進(jìn)行空氣吹脫，吹脫出未完全反應(yīng)的強(qiáng)氧化性氣體，最終送入尾氣處理裝置；

<4>將所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3的廢母液排出暫存、回用生產(chǎn)，將所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4中已經(jīng)處理過的廢母液排放至所述三級(jí)氧化系統(tǒng)3，將所述一級(jí)氧化系統(tǒng)5中已經(jīng)處理過的廢母液排放至所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4，將新的廢母液排入所述一級(jí)氧化系統(tǒng)5，完成逆流操作并再次循環(huán)進(jìn)行催化氧化操作。

在所述逆流操作過程中，所述母液管7上需要加設(shè)抽液泵，而且位于所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5內(nèi)的所述母液管7段的開口需要伸入到相對(duì)應(yīng)的所述催化反應(yīng)塔11的底部，以用于反應(yīng)后母液的逆流操作，而在母液的添加過程中，所述母液管7的管口段需要與所述二級(jí)氧化系統(tǒng)4以及一級(jí)氧化系統(tǒng)5內(nèi)的所述催化反應(yīng)塔11的用于連接所述母液管7的開口處平齊，以保證母液能通過不同高度的三個(gè)所述催化反應(yīng)塔11進(jìn)行自由下落，以用來完成一個(gè)添加口，三個(gè)所述催化反應(yīng)塔11可以一起添加的方式。

在本實(shí)施例中，催化氧化的廢母液呈深黑色，COD濃度50000mg/L，色度40萬倍，氯化鈉濃度15%，所述催化反應(yīng)塔11直徑為1.2m、高度為5.0m，有效高度為4.5m，有效體積為5m³，氣體層高度為0.5m，所述催化填料層13自身高度為2.0m，配置的所述回流泵9的流量為10m³/h，揚(yáng)程為15m，功率為1.1kw，材質(zhì)氟塑料；所述水射器10的進(jìn)出口法蘭的通徑為50mm，空氣流量為70m³/h，真空能力0.25MPA，材質(zhì)為PVDF，其閥門材質(zhì)為PVDF，通徑為50mm，類型為球閥。

在本實(shí)施例中，所述供氣裝置1的氧化氣體選擇為氯氣，采用液氯作為氣源，在所述催化裝置運(yùn)行4h每天，獲得再生母液5t每天，再生母液，呈淡黃色，COD濃度2000mg/L，色度200倍，氯化鈉濃度16%，生產(chǎn)用途為深色染料的過濾水，這進(jìn)一步證明了所述催化器的實(shí)用性和高效性。

上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在所述技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種修改。這些都是不具有創(chuàng)造性的修改，只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。