一种臭氧流化催化氧化塔的制作方法

本实用新型涉及工业高含盐的污水处理领域，具体涉及一种臭氧流化催化氧化塔。

背景技术：

臭氧是强氧化剂，可将水中的难降解有机物转化为易降解有机物，从而提高污水的可生化性，同时降低COD浓度，并去除色度、杀菌。

对于处理工业高含盐的废水，为了提高臭氧的高效性以及氧化性能，催化剂加臭氧是现代水处理技术很常见的技术，现有技术中加臭氧装置一般是通过曝气盘实现的，曝气盘连接有臭氧发生器，然后通过曝气盘通入臭氧，但是处理此类水质会存在以下问题:

1.臭氧和废水混合不充分，臭氧利用率低；

2.通常采用固体催化剂，运行一段时间后，催化剂需要反洗，且反洗过程复杂；

3.由于工业高含盐水，含盐量比较大，容易在曝气盘上结逅，将曝气盘堵塞，降低臭氧提供效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种臭氧流化催化氧化塔，其优点是：不需要反洗和臭氧曝气盘就可以实现污水的臭氧氧化，而且提高了臭氧的利用率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种臭氧流化催化氧化塔，包括竖直设置的设有空腔的塔体，该臭氧流化催化氧化塔包括与所述塔体的下端均连通的导流管和进液管以及连通在塔体上部的出液口，出液口处连通有一回流管，所述回流管与所述导流管之间在塔体外通过一用于混合臭氧与液体催化剂的文丘里式混合装置连通，所述文丘里式混合装置上连接有臭氧导入管；所述回流管上设置有回流泵，且所述回流管上连接有位于所述回流泵与所述文丘里式混合装置之间的液体催化剂管；所述导流管上靠近所述文丘里式混合装置的一端设有手动截止阀门。

通过上述技术方案，通过液体催化剂管向导流管内加入液体催化剂，使得液体催化剂在文丘里式混合装置内产生贴壁流效应，然后与通过臭氧导气管进入文丘里式混合装置内的臭氧混合，在文丘里式混合装置的出口处形成旋涡状的气水混合液，气水混合物进入导流管后在手动截止阀门处形成憋气效应，然后打开手动截止阀门，气水混合物在手动截止阀门打开后瞬间释放出无数微小的气泡，这些气泡与通过进液管进入到塔体内的水混合，实现从气相向液相进行质量传递的过程，实现对污水的臭氧氧化；同时，被臭氧处理后的污水一部分通过回流管再流入文丘里式混合装置，在此过程中，反应后的污水中具有部分未反应完全的臭氧与新导入的液体催化剂再次混合，增大了臭氧的利用率。

本实用新型进一步设置为：所述文丘里式混合装置包括文丘里管，所述文丘里管包括中间管以及与中间管的两端连通的扩口管，所述臭氧导入管与所述中间管连通；所述扩口管相互远离的一端分别与所述导流管和所述回流管连通。

通过上述技术方案，文丘里管的设置使得液体催化剂在文丘里式混合装置内产生贴壁流效应，而且臭氧与液体催化剂在文丘里式混合装置的出口处形成旋涡状的气水混合液，提高了混合的均匀性，回流管的设置使得回流管内的液体再次进入文丘里管内形成气水混合物，提高臭氧的利用率。

本实用新型进一步设置为：所述塔体内还竖直设置有上下端开口且连通的导流筒，所述导流筒下端为喇叭口状；所述进液管和所述导流管与所述塔体连接的一端均插入所述导流筒内并向所述导流筒上端方向延伸；所述导流筒上方还设置有用于阻挡所述导流筒上方部分污水继续向上流动的导流装置。

通过上述技术方案，进液管进入的水是具有一定水压的水，导流筒导入端内径大于导出端内径，再加上锥形筒的设置使得导流筒内部形成文丘里效应，形成一个导流筒周围污水的内部循环，使得臭氧得到了充分的利用，大大提高了臭氧利用率。

本实用新型进一步设置为：所述塔体顶部设置有呼吸阀。

通过上述技术方案，呼吸阀对氧化塔进行气压平衡。

本实用新型进一步设置为：所述塔体顶部连接有尾气破坏器。

通过上述技术方案，尾气破坏器对未反应的臭氧进行处理，防止其进入周围环境。

本实用新型进一步设置为：所述出液口处连通有一出水管，所述回流管也设在所述出液口处。

通过上述技术方案，塔体内被臭氧氧化后的污水一部分通过出水管流出，还有一部分沿着回流管流至文丘里式混合装置，可使其中未反应的臭氧与其中的液体催化剂形成气泡混合物并通过导流管进入塔体中进行污水处理，提高臭氧的利用率。

本实用新型进一步设置为：所述塔体内对应于所述出液口处设置有用于阻碍混合液直接自出液口流出的出水堰，所述出水堰的上端低于所述塔体顶端。

通过上述技术方案，塔体内与气水混合物氧化后的污水一部分被导流装置阻挡，形成内循环，还有一部分从出水堰流至出液口，进而流向出水管和回流管。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、设置文丘里式混合装置，当臭氧进入的时候，可使得液体催化剂在文丘里式混合式装置内形成贴壁流，使得臭氧与液体催化剂充分混合均匀后与污水混合；

2、利用手动截止阀门憋气，产生臭氧气泡效应，气水混合物从阀门通过流出的时候产生大量的气泡，提高臭氧的利用率；

3、相较于现有技术，不需要对催化剂进行频繁反洗，而且不需要使用曝气盘，以免曝气盘结垢、堵塞，节省投资；

4、导流筒和进液管的设置使得带压水流进入导流筒后形成贴壁流带水流化，节能，减小运行成本；

5、导流筒底部进水与经过文丘里式混合装置形成的臭氧气泡充分接触混合，提高了臭氧利用率，减少臭氧投加量；

6、导流筒、进液管和导流管的设置使得导流筒内的污水形成内部循环，提高了臭氧利用率，减少臭氧投加量；

7、回流管的设置使得塔体内未反应完全的臭氧进入文丘里式混合装置再次与液体催化剂混合形成气液混合物，提高臭氧的利用率。

附图说明

图1是本实施例中体现臭氧流化催化氧化塔的结构示意图；

图2是本实施例中采用本装置进行污水处理的流程示意图。

附图标记：1、导流筒；11、筒本体；111、导出端； 12、锥形筒； 121、导入端；2、文丘里式混合装置；22、文丘里管；221、中间管；222、扩口管；2221、液体催化剂管；223、臭氧导入管；3、进液管；4、导流装置；5、导流管；51、手动截止阀门；6、出水堰；61、出液口；62、出水管；63、回流管；64、回流泵；7、呼吸阀；71、尾气破坏器；8、塔体。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例

一种臭氧流化催化氧化塔，如图1和图2所示，包括竖直设置的具有空腔的塔体8，塔体8下端连通有进液管3和导流管5，塔体8上端开设有供塔体8内液体流出的出液口61，出液口61处连通有一回流管63以及供塔体8内处理后污水流出的出水管62。回流管63与导流管5之间通过一用于混合臭氧和液体催化剂的文丘里式混合装置2连通，文丘里式混合装置2处于塔体8外。

本实施例中，文丘里式混合装置2包括文丘里管22，文丘里管22包括中间管221以及与中间管221的两端连通的扩口管222，中间管221上连通有供臭氧通入的臭氧导入管223，臭氧导入管223连接有提供臭氧的气压源，气压源可以是臭氧发生器或其他气压源。扩口管222相互远离的一端分别与导流管5和回流管63连通。在导流管5上还设置有手动截止阀门51，手动截止阀门51处于导流管5靠近文丘里式混合装置2一端，回流管63靠近文丘里式混合装置2一端连通有供液体催化剂进入的液体催化剂管2221，回流管63上还设置有回流泵64，回流泵64可设在处于回流管63与液体催化剂管2221连接处和出液口61之间的管路。

结合图2，对污水进行臭氧氧化时，通过文丘里式混合装置2将臭氧吸入文丘里式混合装置2内，通过液体催化剂管2221将双氧水等液体催化剂加入到回流管63内，当液体催化剂随污水通过文丘里式混合装置2时，由于扩口管222的设置，使得混有液体催化剂的污水在经过文丘里式混合装置2的中间管221时，产生贴壁流效应，并在吸入的臭氧的作用下，混有液体催化剂的污水和臭氧在文丘里式混合装置2的靠近手动截止阀门51的出口处形成旋涡状的气水混合液，气水混合液进入导流管5后会在手动截止阀门51打开后瞬间释放出无数微小的气泡，并进入到导流筒1内与通过进液管3流入导流筒1内的液体混合，实现从气相向液相进行质量传递的过程，从而实现对污水的臭氧氧化；与此同时，被臭氧氧化后的液体一部分通过回流管63再次进入文丘里式混合装置2，在此过程中，因为反应后的液体中存在未反应完全的臭氧，这部分臭氧与新加入的液体催化剂再次混合后继续进入塔体8内进行催化氧化，增大了臭氧的利用率。

如图1所示，在本实施例优选的实施方案中，可以在塔体8内设置有上下端开口且连通的导流筒1，导流筒1下端为喇叭口状。更具体地说，导流筒1在竖直方向上包括柱形筒本体11以及与筒本体11下端一体连接的锥形筒12。筒本体11上端开口处形成导出端111，锥形筒12在下端开口处形成导入端121，导入端121的内径大于导出端111的内径。导流管5与塔体8连接一端伸入锥形筒12内并向着靠近筒本体11的方向延伸，导流管5可以是从导入端121伸入，也可以是从锥形筒12的中间部位伸入。进液管3与塔体8连接的一端自筒本体11的靠近锥形筒12一端伸入筒本体11，进液管3伸入筒本体11内向着远离锥形筒12的方向延伸。

在本实施例更优选的实施方案中，导流筒1上方还设置有用于阻挡导流筒1上方部分污水继续向上流动的导流装置4，导流装置4的形状不受限制，可以是一块导流板，导流板可以是水平设置的平板，也可以是边缘部位高于中间部位的凹形板，只需要能够阻挡自筒本体11导出端111流出的一部分混合液，使得从导出端111流出的部分混合液从导流筒1外壁向下流动即可。

结合图2，进液管3进入的水是具有一定水压的水，流入导流筒1内的时候，导流筒1内部的水向上流动，然后在导流装置4的阻挡下，部分与液体催化剂和臭氧混合后的混合液从导流筒1外壁向下流动，当流到导入端121入口处，导入端121周边的污水又会进入到导流筒1的内部，因为导入端121内径大于导出端111内径，导流筒1内部也会形成文丘里效应，这样会污水在塔体8内形成一个自导流筒1内到导流筒1外的内部循环，使得臭氧得到了充分的利用，大大提高了臭氧利用率。

塔体8内上端设置有截面为L形的出水堰6，出水堰6设置在出液口61对应处，且出水堰6处于导流装置4上方。L形出水堰6水平方向上的一侧与塔体8内壁固接，竖直方向上的顶端与塔体8上端面有一定的距离，两侧延伸与塔体8内壁固接，使得出水堰6与塔体8之间形成出水槽，使得未被导流装置4阻挡的水通过出水堰6流入出液口61。

塔体8顶端还连接有呼吸阀7和尾气破坏器71，呼吸阀7对氧化塔进行气压平衡，尾气破坏器71对未反应的臭氧进行处理，防止其进入周围环境。

工作过程：对污水臭氧催化时，在回流管63上，通过液体催化剂管2221加入液体催化剂，通过文丘里式混合装置2将臭氧吸入文丘里式混合装置2内，混有液体催化剂的污水在文丘里式混合装置2的中间管221内产生贴壁流效应，并在吸入的臭氧作用下，污水在文丘里式混合装置2的出口处形成旋涡状的气水混合液，使得液体催化剂与臭氧混合充分形成气水混合物；随后，气水混合物在手动截止阀门51处憋气，然后打开手动截止阀门51，气水混合物在手动截止阀门51打开后瞬间释放出无数微小的气泡，进入到导流筒1的导入端121的气水混合物与进液管3流入导流筒1内的水混合，实现从气相向液相进行质量传递的过程；同时，进液管3进入的水是具有一定水压的水，流入导流筒1内的时候，带动导流筒1内部的水向上流动，然后在导流装置4的阻挡下使得部分与液体催化剂和臭氧混合后的污水从导流筒1顶端向下流动，当流到导流筒1导入端121入口处，因为导流筒1导入端121内径大于导出端111内径，导流筒1内部形成文丘里效应，使得导入端121周边的污水又会进入到导流筒1的内部，这样会形成一个导流筒1周围污水的内部循环，使得臭氧得到了充分的利用，大大提高了臭氧利用率；塔体8内臭氧氧化后的污水一部分通过再次通过回流管63进入文丘里式混合装置2内与新加入的臭氧再次混合，重复上述过程；从塔体8顶部大部分出来的污水通过出水管62流出。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。