一種斜板催化反應(yīng)塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種斜板催化反應(yīng)塔，包括底座，底座上設(shè)置有反應(yīng)塔主體，反應(yīng)塔主體由自下而上的塔底、填料層、塔頂組成；塔底的底部設(shè)置有塔底封頭，塔底封頭連接有排空/排泥閥門，塔底的側(cè)壁設(shè)置有臭氧水進(jìn)水口、廢水進(jìn)水口；填料層內(nèi)填充有催化劑固體填料；塔頂設(shè)置有塔頂封頭，塔頂?shù)膫?cè)壁設(shè)置有廢水出水口。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于操作管理、適用于污水處理的斜板催化反應(yīng)塔，利用塔內(nèi)的特殊結(jié)構(gòu)和填充的惰性貴金屬催化劑固體填料，催化氧化臭氧產(chǎn)生羥基自由基來氧化降解污水中的易氧化物質(zhì)，達(dá)到消除有機物污染和臭味的目的。能結(jié)合臭氧技術(shù)應(yīng)用在大規(guī)模污水處理領(lǐng)域。
【專利說明】一種斜板催化反應(yīng)塔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，特別涉及一種用于污水處理領(lǐng)域的斜板催化反應(yīng)塔。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類社會的不斷發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴大，城市的用水量和排水量都在不斷增加，加劇了用水的緊張和水質(zhì)的污染，環(huán)境問題日益突出，由此造成的水危機已經(jīng)成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要制約因素。
[0003]我國的水資源相對貧乏，如果能將排放的污水進(jìn)行處理并回收利用，不僅能減少環(huán)境污染問題，而且對緩解缺水問題具有重要意義。
[0004]高級氧化技術(shù)在污水處理領(lǐng)域有很好的處理效果，臭氧氧化技術(shù)是其中之一，在國外已經(jīng)廣泛應(yīng)用在污水處理領(lǐng)域。但由于臭氧具有極強的氧化能力，對反應(yīng)器要求耐腐蝕耐氧化，另目前采用的臭氧催化反應(yīng)塔對臭氧的利用率不高，臭氧和污水在反應(yīng)器內(nèi)混合不均勻，造成污水處理質(zhì)量不穩(wěn)定，另外采用的紫外線或微波類催化臭氧反應(yīng)，能耗較大，投資昂貴，紫外線發(fā)射管易損壞，影響污水處理效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種斜板催化反應(yīng)塔，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的臭氧和污水混合不均勻和催化設(shè)備易于損壞的問題，
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種斜板催化反應(yīng)塔，包括底座，底座上設(shè)置有反應(yīng)塔主體，反應(yīng)塔主體由自下而上的塔底、填料層、塔頂組成；塔底的底部設(shè)置有塔底封頭，塔底封頭連接有排空/排泥閥門，塔底的側(cè)壁設(shè)置有臭氧水進(jìn)水口、廢水進(jìn)水口 ；填料層內(nèi)填充有催化劑固體填料；塔頂設(shè)置有塔頂封頭，塔頂?shù)膫?cè)壁設(shè)置有廢水出水口。
[0006]進(jìn)一步的，塔底的側(cè)壁上，位于廢水進(jìn)水口的下方設(shè)置有分流廢水出水口。
[0007]進(jìn)一步的,分流廢水出水口上設(shè)置有過濾網(wǎng)。
[0008]進(jìn)一步的廢水進(jìn)水口為L型，其尾端連接有一個喇叭口，喇叭口朝下，正對所述過濾網(wǎng)。
[0009]進(jìn)一步的，塔底封頭為弧形結(jié)構(gòu)。
[0010]進(jìn)一步的，塔頂封頭為弧形結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步的，反應(yīng)塔主體全部采用不銹鋼材質(zhì)。
[0012]進(jìn)一步的，臭氧水進(jìn)水口為L型，并連接有一個反射器。
[0013]進(jìn)一步的，填料層內(nèi)設(shè)置有填料支撐板，其上裝填有固體填料，固體填料為折板、斜板式片狀，其為凹凸面，表面涂覆有惰性貴金屬催化劑，與水平面夾角為80-90度。
[0014]進(jìn)一步的，固體填料填滿填料層內(nèi)空間，固體填料為多層。
[0015]進(jìn)一步的，廢水出水口連接有三通，并設(shè)置有取樣口。
[0016]廢水從廢水進(jìn)水口進(jìn)入塔內(nèi)，通過設(shè)置在廢水進(jìn)水口的閥門調(diào)節(jié)廢水進(jìn)水流量，通過廢水進(jìn)水口的彎頭改變水流方向，廢水進(jìn)水口連接有喇叭口，擴大水流面積，有效沖洗分流廢水出水口的過濾網(wǎng)，防止過濾網(wǎng)堵塞，節(jié)省能量。塔內(nèi)的廢水一部分經(jīng)過濾網(wǎng)過濾去除一些雜質(zhì)后通過分流廢水出水口進(jìn)入德宇清設(shè)備進(jìn)行與臭氧的混合和反應(yīng)，另一部分向塔上部流動。廢水與臭氧混合后通過斜板催化反應(yīng)塔上的臭氧水進(jìn)水口進(jìn)入塔內(nèi)，水流經(jīng)過反射器的阻擋和反射，改變水流方向，使得水流向四周擴散，提高與原廢水的混合效率，增大與塔內(nèi)催化劑的接觸面積，并減緩水流流速，減小對塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)的沖刷和磨損。廢水經(jīng)過多層與水流方向一致排列的斜板催化劑固體填料，催化臭氧和廢水反應(yīng)產(chǎn)生氧化基團(tuán)，快速氧化降解廢水中的有害物質(zhì)和大分子有機物，達(dá)到處理污水的目的。經(jīng)處理后的廢水通過塔上部的廢水出水口排出，廢水出水口管道上安裝三通和取樣閥門，方便取樣。斜板催化反應(yīng)塔塔底封頭采用弧形結(jié)構(gòu)，增大存儲沉淀物體積，便于沉淀物依靠重力沉降，底部設(shè)置排空/排泥閥門，便于將廢水中的沉淀物及時排出或?qū)⑺?nèi)廢水排空，防止過多的沉淀物堵塞過濾網(wǎng)和填料。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易于操作管理、適用于污水處理的斜板催化反應(yīng)塔，利用塔內(nèi)的特殊結(jié)構(gòu)和填充的惰性貴金屬催化劑固體填料，催化氧化臭氧產(chǎn)生羥基自由基來氧化降解污水中的易氧化物質(zhì)，達(dá)到消除有機物污染和臭味的目的。能結(jié)合臭氧技術(shù)應(yīng)用在大規(guī)模污水處理領(lǐng)域。具體表現(xiàn)為以下幾點:
I)反應(yīng)塔主體采用不銹鋼材質(zhì)制作，有效防止廢水腐蝕和臭氧腐蝕，塔底封頭采用弧形結(jié)構(gòu)，增大存儲沉淀物體積，便于沉淀物依靠重力沉降，底部設(shè)置排空/排泥閥門，便于將廢水中的沉淀物及時排出，防止堵塞過濾網(wǎng)和填料。
[0018]2 )臭氧進(jìn)水口連接反射器，臭氧水進(jìn)水經(jīng)反射器反射后，改變水流方向，減緩水流速度，與塔內(nèi)的廢水混合更均勻，增大與塔內(nèi)催化劑的接觸面積，并延長反應(yīng)時間，提高反應(yīng)效率。
[0019]3)塔內(nèi)填料支撐板上裝填有惰性貴金屬催化劑固體填料，填料采用折板、斜板式片狀，其采用凹凸面，質(zhì)量輕，表面積大，表面涂覆有惰性貴金屬催化劑，按80-90度傾角順序排放，方便水流通過，減小阻力。填料填滿塔內(nèi)空間，填料可分η層進(jìn)行排放，有效增大催化反應(yīng)接觸面積，并減小催化反應(yīng)器體積和裝置占地面積。
[0020]4)塔頂封頭采用弧形結(jié)構(gòu)設(shè)計，增大塔內(nèi)氣體承壓能力，分流廢水出水口連接過濾網(wǎng)，過濾懸浮顆粒和大的纖維雜質(zhì)，保證泵以及后續(xù)系統(tǒng)的正常運行，避免大顆粒物質(zhì)堵塞管道和纏繞水泵葉輪，使催化反應(yīng)更高效的用于處理污水。
[0021 ] 5 )廢水進(jìn)水口連接喇叭口，喇叭口正對前面所述過濾網(wǎng)，反洗過濾網(wǎng)上的顆粒雜質(zhì)，保證過濾網(wǎng)不被堵塞。通過喇叭口的口徑變化，增大出水面積，提高沖洗過濾網(wǎng)面積，提高混合效率。
[0022]6)廢水出水口連接三通，設(shè)置取樣口，方便對處理后的廢水進(jìn)行取樣化驗分析。
[0023]7)本發(fā)明斜板催化反應(yīng)塔可根據(jù)廢水水質(zhì)情況和處理水量進(jìn)行塔體尺寸的設(shè)計改變(可改變塔體直徑、塔體高度使得塔內(nèi)容積改變)，或者通過進(jìn)水口處調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)進(jìn)水流量，保證廢水在塔內(nèi)有充足的反應(yīng)停留時間，適應(yīng)于多種水量、水質(zhì)的處理，應(yīng)用范圍廣。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中，1、底座；2、塔底封頭；3、臭氧水進(jìn)水口 ；4、反射器；5、催化劑固體填料；6、塔頂；7、塔頂封頭；8、廢水出水口 ；9、廢水進(jìn)水口 ；10、喇叭口 ；11、分流廢水出水口 ；12、過濾網(wǎng)；13、排空/排泥閥門；14、塔底；15、填料層。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明的斜板催化反應(yīng)塔包括底座1，底座I上設(shè)置有反應(yīng)塔主體，反應(yīng)塔主體由自下而上的塔底14、填料層15、塔頂6組成；塔底14的底部設(shè)置有塔底封頭2，塔底封頭2連接有排空/排泥閥門13，塔底14的側(cè)壁設(shè)置有臭氧水進(jìn)水口 3、廢水進(jìn)水口 9 ;填料層15內(nèi)填充有催化劑固體填料5 ;塔頂6設(shè)置有塔頂封頭7，塔頂6的側(cè)壁設(shè)置有廢水出水口 8，塔底14的側(cè)壁上，位于廢水進(jìn)水口 9的下方設(shè)置有分流廢水出水口 11。
[0028]分流廢水出水口 11上設(shè)置有過濾網(wǎng)12。
[0029]廢水進(jìn)水口 9為L型，其尾端連接有一個喇叭口 10，喇叭口 10朝下，正對所述過濾網(wǎng)12。反洗過濾網(wǎng)上的顆粒雜質(zhì)，保證過濾網(wǎng)不被堵塞。通過喇叭口的口徑變化，增大出水面積，提高沖洗過濾網(wǎng)面積，提高混合效率。
[0030]塔底封頭2為弧形結(jié)構(gòu)，增大存儲沉淀物體積，便于沉淀物依靠重力沉降，其底部的排空/排泥閥門13，便于將廢水中的沉淀物及時排出，防止堵塞過濾網(wǎng)和填料；塔頂封頭采用弧形結(jié)構(gòu)，增大塔內(nèi)氣體承壓能力，分流廢水出水口連接過濾網(wǎng)，過濾懸浮顆粒和大的纖維雜質(zhì)，保證泵以及后續(xù)系統(tǒng)的正常運行，避免大顆粒物質(zhì)堵塞管道和纏繞水泵葉輪，使催化反應(yīng)更高效的用于處理污水。
[0031]反應(yīng)塔主體全部采用不銹鋼材質(zhì)，有效防止廢水腐蝕和臭氧腐蝕。
[0032]臭氧水進(jìn)水口 3為L型，并連接有一個反射器4。臭氧水進(jìn)水經(jīng)反射器反射后，改變水流方向，減緩水流速度，與塔內(nèi)的廢水混合更均勻，增大與塔內(nèi)催化劑的接觸面積，并延長反應(yīng)時間，提高反應(yīng)效率。
[0033]填料層15內(nèi)設(shè)置有填料支撐板，其上裝填有固體填料，該固體填料為折板、斜板式片狀，其為凹凸面，表面涂覆有惰性貴金屬催化劑，該折板、斜板式片狀與水平面夾角為80-90度，方便水流通過，減小阻力。惰性貴金屬催化劑采用現(xiàn)有的惰性貴金屬催化劑，如現(xiàn)有技術(shù)中公開的金(Au)、銀(Ag)、鉬(Pt)、鈀(Pd)、銠(Rh)、銥(Ir)、鋨(Os)、釕(Ru)等惰性貴金屬催化劑。
[0034]固體填料填滿填料層15內(nèi)空間，固體填料可分η層進(jìn)行排放，有效增大催化反應(yīng)接觸面積，并減小催化反應(yīng)器體積和裝置占地面積廢水出水口 8連接有三通，并設(shè)置有取樣口。方便對處理后的廢水進(jìn)行取樣化驗分析。
[0035]廢水從廢水進(jìn)水口 9進(jìn)入塔內(nèi)，通過設(shè)置在廢水進(jìn)水口 9的閥門調(diào)節(jié)廢水進(jìn)水流量，通過廢水進(jìn)水口 9的彎頭改變水流方向，廢水進(jìn)水口 9連接有喇叭口 10，擴大水流面積，有效沖洗分流廢水出水口的過濾網(wǎng)，防止過濾網(wǎng)堵塞，節(jié)省能量。塔內(nèi)的廢水一部分經(jīng)過濾網(wǎng)12過濾去除一些雜質(zhì)后通過分流廢水出水口 11進(jìn)入德宇清設(shè)備進(jìn)行與臭氧的混合和反應(yīng)，另一部分向塔上部流動。廢水與臭氧混合后通過斜板催化反應(yīng)塔上的臭氧水進(jìn)水口3進(jìn)入塔內(nèi)，水流經(jīng)過反射器4的阻擋和反射，改變水流方向，使得水流向四周擴散，提高與原廢水的混合效率，增大與塔內(nèi)催化劑的接觸面積，并減緩水流流速，減小對塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)的沖刷和磨損。廢水經(jīng)過多層與水流方向一致排列的斜板催化劑固體填料，催化臭氧和廢水反應(yīng)產(chǎn)生氧化基團(tuán)，快速氧化降解廢水中的有害物質(zhì)和大分子有機物，達(dá)到處理污水的目的。經(jīng)處理后的廢水通過塔上部的廢水出水口 8排出，廢水出水口 8管道上安裝三通和取樣閥門，方便取樣。斜板催化反應(yīng)塔塔底封頭采用弧形結(jié)構(gòu)，增大存儲沉淀物體積，便于沉淀物依靠重力沉降，底部設(shè)置排空/排泥閥門，便于將廢水中的沉淀物及時排出或?qū)⑺?nèi)廢水排空，防止過多的沉淀物堵塞過濾網(wǎng)和填料。
[0036]本時發(fā)明的斜板催化反應(yīng)塔可根據(jù)廢水水質(zhì)情況和處理水量進(jìn)行塔體尺寸的設(shè)計改變(可改變塔體直徑、塔體高度使得塔內(nèi)容積改變)，或者通過進(jìn)水口處調(diào)節(jié)閥門調(diào)節(jié)進(jìn)水流量，保證廢水在塔內(nèi)有充足的反應(yīng)停留時間，適應(yīng)于多種水量、水質(zhì)的處理，應(yīng)用范圍廣。
[0037]下面結(jié)合具體實施例做進(jìn)一步描述。
[0038]實施例1:
按本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)計制作出的斜板催化反應(yīng)塔與德宇清污水一體機(提供臭氧、臭氧與廢水混合)通過管道連接進(jìn)行污水處理，處理后的污水比單獨使用臭氧處理污水效果好，反應(yīng)時間縮短，反應(yīng)效率提高，降解COD能力大幅提高，對色度、臭味效果更好。
[0039]例如:斜板催化反應(yīng)塔與德宇清污水一體機連接后對某印染廢水進(jìn)行處理，經(jīng)30min處理后，脫色效果明顯，而且COD從原來的1660mg/L降至907mg/L,降解率達(dá)到45.4%ο詳見下表:
【權(quán)利要求】
1.一種斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:包括底座(1)，底座(1)上設(shè)置有反應(yīng)塔主體，反應(yīng)塔主體由自下而上的塔底(14)、填料層(15)、塔頂(6)組成；塔底(14)的底部設(shè)置有塔底封頭(2)，塔底封頭(2)連接有排空/排泥閥門(13)，塔底(14)的側(cè)壁設(shè)置有臭氧水進(jìn)水口(3)、廢水進(jìn)水口(9);填料層(15)內(nèi)填充有催化劑固體填料(5);塔頂(6)設(shè)置有塔頂封頭(7)，塔頂(6)的側(cè)壁設(shè)置有廢水出水口(8);塔底(14)的側(cè)壁上，位于廢水進(jìn)水口(9)的下方設(shè)置有分流廢水出水口( 11)。
2.如權(quán)利要求1所述的斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:分流廢水出水口(11)上設(shè)置有過濾網(wǎng)(12)，過濾網(wǎng)(12)為不銹鋼材質(zhì)。
3.如權(quán)利要求2所述的斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:廢水進(jìn)水口(9)為L型，其尾端連接有一個喇叭口( 10)，喇叭口( 10)朝下，正對所述過濾網(wǎng)(12)。
4.如權(quán)利要求1所述的斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:塔底封頭(2)為弧形結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:塔頂封頭(7)為弧形結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:反應(yīng)塔主體采用不銹鋼材質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:臭氧水進(jìn)水口(3)為L型，并連接有一個反射器(4)。
8.如權(quán)利要求1所述的斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:填料層(15)內(nèi)設(shè)置有填料支撐板，其上裝填有固體填料，固體填料為折板、斜板式片狀，其為凹凸面，表面涂覆有惰性貴金屬催化劑，該折板、斜板式片狀與水平面夾角為80-90度。
9.如權(quán)利要求1所述的斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:固體填料填滿填料層(15)內(nèi)空間，固體填料為多層。
10.如權(quán)利要求1所述的斜板催化反應(yīng)塔，其特征在于:廢水出水口(8)連接有三通，并設(shè)置有取樣口。
【文檔編號】C02F1/78GK104071888SQ201410254495
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】吳浩, 金玲玲, 秦洪瑤, 陳曉雷, 陳立紅, 李少駿, 王淼 申請人:南京德磊科技有限公司