一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置的制作方法

本实用新型涉及工业废水处理领域，特别是涉及一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置。

背景技术：

现如今工业排放废水污染物成分复杂，尤其是含盐废水，除了含有有机污染物外，还含有大量无机盐，如Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、Ca²⁺等离子，当废水中的含盐总量超过1％时会形成高含盐废水。高含盐废水的产生途径广泛，水量也逐年增加，去除高含盐废水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。目前，对于所述高含盐废水多采用生物法进行处理，但是废水中高浓度的盐类物质对微生物的生长具有抑制作用，采用生物法处理，使得企业的投资量大，运行费用高，且难以达到预期的净化效果。

臭氧催化氧化技术是目前工程应用最多的高级氧化技术之一，因臭氧具有极强的氧化性能，在水中短时间内可自行分解，同时在催化剂的作用下可生成氧化能力更强的(·OH)，没有二次污染，是比较理想的绿色氧化剂。但常规臭氧催化氧化技术中臭氧的利用率不高，处理效率也不高，尤其在应用于高含盐废水中难降解有机物的去除时，受大量无机盐的影响，处理效果更差。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置，用于解决基于臭氧催化氧化技术处理高含盐废水中有机物时臭氧利用率低、处理效果差的问题。具体技术方案如下：

一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置，包括一级反应槽和二级反应槽；

所述一级反应槽与所述二级反应槽中间通过溢流墙相隔；所述一级反应槽底部设置有进水口，所述二级反应槽底部设置有排水口，所述一级反应槽与所述二级反应槽顶部均设置有尾气排放口；所述一级反应槽和二级反应槽内下方均安装有开孔承托板，所述开孔承托板上置有碎石层，所述碎石层上置有催化剂层；

所述一级反应槽与所述二级反应槽内均设置有曝气系统；所述曝气系统包括布气管道和曝气盘，所述布气管道固定于所述开孔承托板和所述碎石层之间，所述曝气盘安装在所述布气管道上。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述一级反应槽底部设置有协同氧化剂投加口。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述协同氧化剂投加口通过管路与协同氧化剂投加罐相连。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述一级反应槽与所述二级反应槽底部均设置有反冲洗进水口和反冲洗进气口；所述一级反应槽与所述二级反应槽上部均设置有反冲洗排水口。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述一级反应槽底部设置有回流进口，所述二级反应槽底部设置有回流出口，所述回流进口和所述回流出口通过管路与设置于所述一级反应槽与所述二级反应槽外部的循环泵连通。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述开孔承托板上均安装有通水帽。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述二级反应槽内安装有浮球开关。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述溢流墙上设置有溢流堰。

由上述技术方案可见，本实用新型实施例提供了一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置，所述装置是集臭氧、协同氧化剂及催化剂于一体的催化氧化装置，极大的提高了臭氧利用率。同时，通过所述一级反应槽和二级反应槽内水的回流作用，提高了混合反应效果，进而提高了有机物的氧化效果，也起到一定稀释进水水质的作用。此外，通过对所述一级反应槽和二级反应槽进行反冲洗，能有效防止所述催化剂层出现板结现象，实现催化剂的重复利用，从而节约了催化成本。

当然，实施本实用新型的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置的俯视外部结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置的俯视内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置的第一侧面内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置的第二侧面内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置，如图1-4所示，该反应装置包括一级反应槽1和二级反应槽2。

一级反应槽1与二级反应槽2中间通过溢流墙相隔，一级反应槽1底部设置有进水口3，二级反应槽底部设置有排水口4，一级反应槽1与二级反应槽2顶部均设置有尾气排放口9；一级反应槽1和二级反应槽2内下方均安装有开孔承托板13，开孔承托板13上置有碎石层15，碎石层15上置有催化剂层16。在实际应用中，碎石层15的高度可以为200-300mm；催化剂层的催化剂可以为Hi-SOT系列催化剂，该催化剂是适用于处理高含盐废水的臭氧催化剂，具有活性组分含量高、孔隙均匀丰富、稳定性强、机械强度大、磨损率低、水浸不粉化和适应范围广等特点。

一级反应槽1与二级反应槽2内均还设置有曝气系统，曝气系统包括布气管道5和曝气盘，布气管道5固定于开孔承托板13和碎石层15之间，曝气盘安装在布气管道5上。曝气系统能使臭氧在反应槽内均匀分散，促进臭氧与待处理废水的混合。具体使用时，曝气盘的个数可以由本领域技术人员根据待处理废水的水质情况决定。

在上述的处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置的一种具体实施方案中，一级反应槽1底部设置有协同氧化剂投加口10，协同氧化剂投加口10通过管路与协同氧化剂投加罐相连。

在上述的臭氧催化氧化反应装置的具体实施方案中，开孔承托板13上可以安装有通水帽14，通水帽在保证废水流通的情况下，还可以防止催化剂层16的催化剂掉落至开孔承托板13下部，造成催化剂流失。

较佳的，一级反应槽1与二级反应槽2中间的溢流墙上设置有溢流堰，以便一级反应槽1内的废水通过溢流堰流入二级反应槽2。

在利用本实用新型公开的反应装置处理高含盐废水时，臭氧气体由布气管道5上的曝气盘进入反应装置，协同氧化剂经协同氧化剂投加口10进入反应装置；废水由一级反应槽1底部的进水口3进入反应装置，并与协同氧化剂充分混合，混合后的废水从一级反应槽1底部由下至上依次经过一级反应槽1内的通水帽14、碎石层15和催化剂层16，废水与臭氧在通水帽14上部完成混合，并在催化剂的催化作用下发生催化氧化反应，使得废水中的大量难降解有机物被去除；随着废水的不断注入，一级反应槽1内的废水液位不断上升，到达溢流墙上部的溢流堰后，通过溢流堰流入二级反应槽2，废水在二级反应槽2由上至下依次经过二级反应槽2内的催化剂层16、碎石层15和通水帽14，废水在下降过程中与反应装置中的臭氧逆向接触，并在催化剂的催化作用下发生催化氧化反应，进一步去除废水中的有机物；处理过的废水由二级反应槽2底部的排水口4排出反应装置，反应过程中产生的气体和剩余臭氧从设置于一级反应槽和二级反应槽顶部的尾气排放口9排出反应装置。

从上述叙述中可以看出，该反应装置集臭氧、协同氧化剂及催化剂于一体，极大的提高了臭氧的利用率。

反应装置工作一段时间后，,一级反应槽1与二级反应槽2内的催化剂层16表面形成或截留的悬浮物杂质逐渐积累，使得催化剂的催化效率大大降低，同时会使得二级反应槽2内液位逐渐升高。较佳的，本实用新型实施例设有反冲洗系统。参见图2和图4，一级反应槽1与二级反应槽2底部均设置有反冲洗进水口6和反冲洗进气口7，一级反应槽1与二级反应槽2上部均设置有反冲洗排水口8，二级反应槽2内安装有浮球开关(图中未示出)。当二级反应槽2内的废水液位达到预设高度时，浮球开关被触发，进水口3和排水口4被关闭，反冲洗运行。先进行气反冲洗，利用设置在反应槽外的鼓风机将空气通过反冲洗进气口7吹入反应装置，对催化剂层16从下到上进行3至10分钟的气反冲洗，使形成或截留在催化剂层表面的悬浮物杂质变得松动；再进行水反冲洗，利用设置在反应槽外的水泵将处理过的废水从反冲洗进水口6输入反应装置，对催化剂层16从下到上进行3至10分钟的水反冲洗，将催化剂层16表面松动的悬浮物杂质从反冲洗排水口8冲出反应装置。反冲洗结束后，恢复正常运行状态。通过对催化剂层的反冲洗，能有效避免催化剂层出现板结现象，使催化剂能被重复利用，节约了催化成本。

较佳的，为增强反应装置对废水的处理效果，一级反应槽1底部设置有回流进口11，二级反应槽2底部设置有回流出口12，回流进口11和回流出口12通过管道与设置于一级反应槽1与二级反应槽2外部的循环泵连通，构成内循环系统。其中，回流进口11可以与进水口3相邻，回流出口12可以设置在排水口4管道上。通过内循环系统，将一部分处理过的废水重新输入反应装置内，提高混合反应效果，进而提高了有机物的氧化效果，也起到一定稀释进水水质的作用。

在上述的处理高含盐废水中有机物的臭氧催化氧化反应装置的一种具体实施方案中，一级反应槽1和二级反应槽2顶部还设置有人工检修孔17，以便于工作人员进入反应槽内安装或维修各个装置。

本实用新型实施例提供的技术方案可用于高含盐废水(含盐量≥1％)中难降解有机物的去除，针对不同类型废水，臭氧利用率高达99％，难降解有机物的去除率可达60％以上，且氧化系数最低可达1.0g O₃/gΔCOD左右。

需要说明的是，本实用新型公开的反应装置的尺寸应根据实际处理水量和反应时间来确定。此外，为保证臭氧的利用率，反应槽内的有效水深应不低于6m。当处理水量较小时，反应槽可采用罐式反应器；当处理水量较大时，反应槽宜采用钢筋混凝土水池，单个反应槽面积不宜超过16m²。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。