本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种废水处理用臭氧接触反应装置。
背景技术：
我国是一个水资源极度缺乏的国家，且随着生产力的发展，技术水平的提高，人们对水资源的需求也越来越大，水资源短缺的压力也越来越大。而在大量的工业和生活用水之后，大量的废水也随之产生。废水不仅会污染生态环境，且水资源是不可再生资源，因此这就需要对废水进行处理，以使废水可得到再利用。废水处理是利用物理、化学和生物的方法对废水进行处理，使废水净化，减少污染，以至达到废水回收、复用。其中，臭氧氧化法是利用臭氧的强氧化能力，使废水中的污染物氧化分解成低毒或无毒的化合物，使水质得到净化。它不仅可降低水中的BOD、COD，而且还可起脱色、除臭、除味、杀菌、杀藻等功能，使废水或者已经被污染的水源可以再次使用，对可持续发展有着重要的意义。因而，臭氧氧化法处理废水的技术愈来愈受到人们的重视。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种废水处理用臭氧接触反应装置，该废水处理用臭氧接触反应装置可有效提高臭氧与废水的混合效率以及臭氧利用率，使废水中污染物与臭氧接触反应更充分，且设备投资和运行费用较低。
本实用新型采用的技术方案是：一种废水处理用臭氧接触反应装置，用于对废水进行净化处理，包括依次相连的臭氧发生器、溶气泵、反应器、及臭氧破坏器，所述溶气泵输入端经由管道分别与待处理废水池和臭氧发生器相连，输出端连接溶气水管道；所述溶气水管道进入反应器内部、并分设为第一溶气水管道和第二溶气水管道；所述反应器内部自下向上间隔布置催化剂层和填料层，所述第一溶气水管道置于催化剂层下方，所述第二溶气水管道置于填料层下方，且于第一溶气水管道和第二溶气水管道上均匀布置多个溶气释放器；所述反应器顶部侧壁上设置具有出水堰板的废水出口，反应器顶部还设置具有单向呼吸阀的尾气出口，且尾气出口与臭氧破坏器相连。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述填料层包括与反应器内壁固连并呈水平设置的栅板、置于栅板上的丝网、置于丝网上的多孔填料、及位于多孔填料上方可活动连接于反应器内壁上的固定滤板。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述催化剂层包括与反应器内壁相连的呈水平布置的环形支撑板、置于环形支撑板上的滤板、置于滤板上由惰性颗粒物堆积而成的催化剂垫层、置于催化剂垫层上的催化剂床层、及位于催化剂床层上的可活动连接于反应器内壁上的固定滤板。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述反应器侧壁上开设有用于对催化剂及填料进行装卸的通孔，且于通孔上设置密封盖。
作为对上述技术方案的进一步限定，所述溶气水管道位于反应器外部处设有压力表和压力调节阀。
采用上述技术，本实用新型的优点在于：
本实用新型所述的废水处理用臭氧接触反应装置，采用溶气泵代替传统的曝气盘对气液进行混合，溶气泵可同时进行吸气与吸水，溶气泵内高速旋转的泵叶轮可将废水与臭氧混合搅拌，使废水与臭氧接触更加充分，同时溶气泵内高压溶气，可有效增加臭氧在废水中的溶解，从而提高臭氧有效利用率，并且使常规的气液界面氧化转化为液液体系内的氧化，强化了臭氧与废水中有机污染物的传质作用，从而提高了去除废水中难生物降解有机污染物的效率；另外，反应器内催化剂层、填料层、以及催化剂下方与填料层下方多个臭氧投加点的设置，可使于催化剂下方投加的臭氧经催化剂作用生成具有强氧化性的羟基自由基，因羟基自由基对氧化对象无选择性，可快速氧化分解有机污染物，从而有效提高了臭氧氧化反应能力；而于填料层下方投加的臭氧可增加反应器中上部臭氧的含量，使臭氧与于催化剂层生成的羟基自由基通过填料层增加与废水的接触面积，且还可增加接触时间，从而使得氧化反应更充分，更彻底的将废水中的有机污染物进行分解，有效提高了臭氧对废水中有机污染物的处理效率。
本实用新型所述尾气出口处单向呼吸阀的设置，可在反应器内废水全部排空进行检修时，有效防止反应器内部因负压造成反应器结构变形而发生损坏。
本实用新型所述溶气泵，可通过负压将气体吸入，因此无需采用空气压缩机与大气喷射器辅助，同时通过溶气泵内泵叶的高速旋转可对气体与液体进行搅拌混合，省去了搅拌器和混合器的使用；且溶气泵的气液雾化效果好，气泡微细，可使水体瞬间变成白雾，因此溶气泵集加压泵、空气压缩机、气水混合气、高压溶气罐、释放器等设备的功能于一体，使得设备投资减少、且溶气泵占地面积小，结构简单、部件少、坚固耐用、拆装简便、易于维护、更容易控制。
本实用新型所述溶气释放器的设置，可增加溶气水效果，溶气泵虽兼具溶气释放器的功能，但加装溶气释放器，可提高气泡的微细度及产生数量，优化气泡尺寸的分配率等，增加微气泡与废水中杂质碰撞粘附的机率，从而进一步改善净水效果。
本实用新型所述填料层固定滤板的设置，可对填料层中的填料起保护作用，防止填料被水流带走而影响填料层对污水的净化效果，也避免填料进入净化后的水中而影响出水水质。
本实用新型所述催化剂层固定滤板的设置，可对催化剂层中的催化剂起限制作用，防止催化剂在废水处理过程中于外力作用下被冲散而脱出，破坏催化剂的整体性，从而导致催化剂催化效果变差，也避免了催化剂层中催化剂进入填料层中而影响填料层的正常应用。
本实用新型所述反应器上通孔的设置，可便于对反应器中填料层中填料以及催化剂层中催化剂进行更换，以使填料层与催化剂层都处于最佳状态，从而保证废水处理效果。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图中：1-反应器；2-尾气出口；3-臭氧破坏器；4-单向呼吸阀；5-催化剂层；6-填料层；7-溶气水管道；8-溶气释放器；9-溶气泵；10-废水出口；11-出水堰板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，该废水处理用臭氧接触反应装置包括依次相连的臭氧发生器、溶气泵9、反应器1及臭氧破坏器3，所述溶气泵9输入端经由管道分别与待处理废水池和臭氧发生器相连，因溶气泵9可同时进行吸气与吸水，因此通过废水和臭氧可同时被抽进溶气泵9中，溶气泵9内高速旋转的泵叶轮可将废水与臭氧混合搅拌，使废水与臭氧接触更加充分，同时溶气泵9内高压溶气，可有效增加臭氧在废水中的溶解，从而提高臭氧的有效利用率，并且使常规的气液界面氧化转化为了液液体系内的氧化，强化了臭氧与废水中有机污染物的传质作用，从而提高了去除废水中难生物降解有机污染物的效率。
另外，溶气泵9是通过负压将气体吸入，因此无需采用空气压缩机与大气喷射器辅助，同时通过溶气泵9内泵叶的高速旋转可对气体与液体进行搅拌混合，省去了搅拌器和混合器的使用；且溶气泵9的气液雾化效果好，气泡微细，可使水体瞬间变成白雾，因此溶气泵9集加压泵、空气压缩机、气水混合气、高压溶气罐、释放器等设备的功能于一体，使得设备投资减少、且溶气泵9占地面积小，结构简单、部件少、坚固耐用、拆装简便、易于维护、更容易控制。所述溶气泵9的输出端连接溶气水管道7，所述溶气水管道7进入反应器1内部，并分设为第一溶气水管道和第二溶气水管道。于溶气水管道7位于反应器1外部处设有压力表和压力调节阀。
所述反应器1内部自下向上间隔布置催化剂层5和填料层6，所述填料层6包括与反应器1内壁固定连接并呈水平设置的栅板、置于栅板上的丝网、置于丝网上的多孔填料、以及位于多孔填料上方可活动连接于反应器1内壁上的固定滤板。栅板与丝网对多孔填料起承托作用，固定滤板则可对多孔填料起保护作用，防止多孔填料被水流带走而影响填料层6对污水的净化效果，也避免了多孔填料进入净化后的水中而影响出水水质。而催化剂层5包括与反应器1内壁相连的呈水平布置的环形支撑板、置于环形支撑板上的滤板、置于滤板上由惰性颗粒物堆积而成的催化剂垫层、置于催化剂垫层上的催化剂床层、及位于催化剂床层上的可活动连接于反应器1内壁上的固定滤板。环形支撑板与滤板用于对催化剂垫层及催化剂床层起承托作用，而固定滤板则可对催化剂层5中的催化剂床层起限制作用，防止催化剂在废水处理过程中于外力作用下被冲散而脱出，破坏催化剂床层的整体性，从而导致催化剂催化效果变差，也避免了催化剂层5中催化剂进入填料层6中而影响填料层6的正常应用。
所述第一溶气水管道置于催化剂层5下方，第二溶气水管道置于填料层6下方，且于第一溶气水管道和第二溶气水管道上均匀布置多个溶气释放器8。溶气释放器8的设置可增加溶气水效果，并可在溶气泵9的基础上提高气泡的微细度及产生数量，优化气泡尺寸的分配率，以增加微气泡与废水中杂质碰撞粘附的机率，从而进一步改善净化水的效果。第一溶气水管道上的溶气释放器8中释放出的臭氧经催化剂作用生成具有强氧化性的羟基自由基，随后羟基自由基向上运动，并与第二溶气水管道上的溶气释放器8中释放出的臭氧汇合后进入填料层6中，羟基自由基与臭氧通过填料层6可增加与废水的接触面积，且还可增加接触时间，从而使氧化反应充分，有效提高了对废水中有机污染物的处理效率。臭氧经催化剂作用生成的羟基自由基对氧化对象无选择性，其通过取代、加合、电子转移等形式可快速氧化分解废水中的有机污染物，因而有效提高了臭氧氧化反应能力。所以臭氧和羟基自由基共同与废水中的有机污染物反应，可更加彻底的将废水中的有机污染物进行分级，从而提高出水的处理效果。同时，第二溶气水管道上的溶气释放器8释放的臭氧还可增加反应器1中上部臭氧的含量，避免臭氧只于反应器1底部释放而造成臭氧损失。
所述反应器1顶部侧壁上设置具有出水堰板11的废水出口10，出水堰板11可使出水均匀，同时也防止杂质流出，保证出水效果。反应器1顶部还设置具有单向呼吸阀4的尾气出口2，用于对加入反应器1内未完全反应的臭氧以及臭氧与废水中有机污染物反应生成的气体排放。尾气出口2处设置的单向呼吸阀4是用于在反应器1内废水全部排出进行检修时，空气可由单向呼吸阀4进入反应器1内部，以防止反应器1内部因负压造成反应器1结构变形而发生损坏。所述尾气出口2与臭氧破坏器3相连，如此于反应器1内未完全反应的臭氧在从尾气出口2处排出时，可经臭氧破坏器3破坏，防止未完全反应的臭氧进入大气中造成危害。
进一步的，反应器1侧壁上开设有用于对催化剂及填料进行装卸的通孔，以便于对反应器1中填料层6中填料以及催化剂层5中催化剂进行更换，以使填料层6和催化剂层5都处于最佳状态，从而保证废水处理效果。且于通孔上设置密封盖，可用以保证反应器1内部的密闭性。
本实用新型的废水处理用臭氧接触反应装置在使用时，将经过预处理的废水与臭氧经溶气泵9充分混合，一部分混合后的溶气水经催化剂层5下方设置的溶气释放器8释放，溶气水中的臭氧在催化剂层5中催化剂作用下生成羟基自由基，羟基自由基可使废水中的有机污染物充分降解；同时，一部分混合后的溶气水经填料层6下方的溶气释放器8释放，由于填料层6比表面积增加，可使废水与臭氧和羟基自由基的接触时间增长，因而臭氧和羟基自由基可更彻底的对废水中的有机污染物进行反应；经充分反应后的废水由反应器1顶部侧壁上的废水出口10流出，而未反应完全的臭氧经反应器1顶部尾气出口2处的臭氧破坏器3处理后释放至大气中。
以上所述仅为本实用新型较佳实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本实用新型的保护范围内。