一种臭氧多级催化反应塔及催化方法

本发明涉及催化，尤其涉及一种臭氧多级催化反应塔及催化方法。

背景技术：

1、臭氧催化氧化技术是一种高效的废水处理技术，是近年来污水处理领域内的应用热点，与臭氧作为单独氧化剂相比，臭氧在催化剂的作用下形成的羟基自由基(·oh)，与有机物的反应速率更高、氧化性更强，几乎可以氧化所有的有机物，臭氧具有很高的氧化还原电位，能够氧化废水中大部分有机物，催化剂具有强吸附性，臭氧在催化剂的作用下能够大幅度提高臭氧利用效率，提高有机物的降解效果。

2、申请号为“cn202111467248.5”的中国专利提出了一种多级臭氧催化氧化反应器，包括催化氧化塔塔体、电机、丝杆螺母、弹性环、网袋和催化剂，所述催化氧化塔塔体上表面固定连接有电机，电机转动轴上螺纹连接有丝杆螺母，丝杆螺母外表面固定连接有弹性环，电机转动轴上且位于丝杆螺纹下方固定连接有网袋，网袋在电机转动轴上缠绕成绞龙状，通过电机转动轴转动带动丝杆螺母上下运动，从而带动弹性环上下运动，将处于催化氧化塔塔体内顶部的臭氧向下挤压，使得催化氧化塔顶部的臭氧与污水接触，该种反应器中臭氧与污水接触得不够充分，进而影响污水处理的效果。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种臭氧多级催化反应塔及催化方法，以解决臭氧与污水接触不充分的问题。

2、基于上述目的，本发明提供了一种臭氧多级催化反应塔，包括：

3、筒体，所述筒体的上部开设有加液口，所述筒体的底部开设有排污口，所述筒体的下方的一侧开设有出液口；

4、多个反应平台，多个所述反应平台沿竖直方向安装在所述筒体内，所述反应平台的上表面的一侧设有承接槽，所述反应平台的下表面远离承接槽的一侧设有排液部，相邻所述反应平台的排液部与承接槽相对接，使相邻的两个反应平台合围成反应空间；

5、浮动排出部，所述浮动排出部可滑动的安装在所述排液部内，所述浮动排出部的上部延伸至所述反应平台的上表面，且安装有浮子；

6、臭氧通入管件，所述臭氧通入管件沿筒体的长度方向贯穿安装在所述筒体内，所述臭氧通入管件的下端连接有臭氧发生器，所述臭氧通入管件的上端安装有回收器，所述臭氧通入管件上安装有多个分布器，所述分布器位于所述反应空间内。

7、可选的，所述臭氧通入管件包括多个组合管件，多个组合管件相互拼接组合成臭氧通入管件，所述组合管件上开设有出气孔，所述分布器安装在所述组合管件上，并与所述出气孔相连通，所述组合管件上还可滑动的安装有布气板，所述布气板上均布开设有多个通孔，所述组合管件内安装有带动布气板上下移动的驱动部。

8、可选的，所述组合管件包括管体，所述管体内沿其长度方向开设有滑槽，驱动部包括环件，环件可滑动的安装在所述管体内，所述环件的外环面安装有第一永磁体，第一永磁体通过磁力对布气板进行吸附，所述环件的两端设有凸起，所述凸起可滑动的安装在所述滑槽内，所述环件的中部可转动的安装有两个封闭板，所述管体的下端安装有第一连接环，所述第一连接环与所述凸起之间安装有第一弹性件，所述管体的上端安装有第二连接环，所述第二连接环的中部设有横挡，所述横挡朝向管体的一端凸设有两个顶块，当环件移动至管体的上端时，两个顶块将两个封闭板有水平展开状态顶动至竖直闭合状态。

9、可选的，所述组合管件还包括柔性补偿管，所述柔性补偿管安装在相邻两组组合管件之间。

10、在一种实施方式中，还具有将反应平台上的脏污排出的排杂组件，所述排杂组件包括：

11、将浮动排出部固定在反应平台上的固定组件；

12、清扫组件，所述清扫组件安装在所述分布器上，所述清扫组件贴近所述反应平台的上表面；

13、带动所述臭氧通入管件转动的转动组件。

14、可选的，所述固定组件包括磁力座，所述筒体的外表面沿其长度方向设有滑动槽，所述磁力座可滑动的安装在所述滑动槽内，所述浮动排出部的上端安装有第二永磁体，所述磁力座与第二永磁体通过磁力相传动连接，所述筒体的外表面沿其长度方向安装有螺杆，所述螺杆的一端安装有带动其转动的第一电机，所述螺杆上通过螺纹传动的方式安装有驱动块，所述驱动块的一侧开设有连接槽，所述磁力座的一端凸设有连接块，所述连接块可滑动的安装在所述连接槽内，所述连接块与所述连接槽之间安装有第二弹性件，所述滑动槽上设有多个挡条，所述挡条的位置与所述反应平台的位置相对应。

15、在一种实施方式中，所述浮动排出部包括滑动壳体，所述浮子安装在所述滑动壳体的上端，所述浮子朝向反应平台中部的一侧敞口，所述敞口处铰接安装有挡板，滑动壳体上部的内侧开设有弧形槽，所述弧形槽内可滑动的安装有两个抵推块，两个抵推块之间安装有弹簧，所述抵推块上安装有磁铁。

16、可选的，所述分布器包括固定环，所述固定环安装在臭氧通入管件上，所述固定环的外环面沿其周向均布安装有多个出气杆，所述出气杆上设有多个出气口，所述出气口上安装有单向阀，所述出气杆的一端安装有柔性管，清扫组件包括毛刷，所述毛刷沿出气杆与柔性管的上度方向分布，并位于出气杆与柔性管的下部。

17、可选的，所述转动组件包括第二电机，所述第二电机安装在所述筒体的一端，所述第二电机的输出端安装有驱动齿轮，所述臭氧通入管件可转动的安装在所述筒体内，所述臭氧通入管件的一端安装有传动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动齿轮相啮合。

18、基于上述实施方式，提出一种多级催化反应塔的催化方法，包括如下步骤：

19、污水由加液口添加至筒体内，并由上至下依次流经至各反应平台上；

20、流至反应平台时，在浮子浮力的带动下浮动排出部上浮，且各浮动排出部上浮的高度由上至下依次降低，上浮的浮动排出部在反应空间内形成围堰结构，污水在围堰结构内暂存；

21、臭氧发生器将臭氧通入至臭氧通入管件内，臭氧通入管件向反应空间内通入臭氧，在分布器添加有催化剂，臭氧通过分布器时，催化剂催化臭氧形成羟基自由基，羟基自由基进入反应空间后对污水中的有机物进行分解，将污水中的有机物分解成co2和h2o，回收器对臭氧通入管件内多余的臭氧进行回收处理。

22、本发明的有益效果：通过设置多个反应平台形成多个反应空间，使得污水在经过各反应空间时，能够多次利用臭氧进行催化反应，并在反应空间内设置布气板，并通过组合管件带动布气板上下移动，使臭氧与污水进行充分接触，提高污水处理的效果。

技术特征：

1.一种臭氧多级催化反应塔，包括筒体(1)，所述筒体(1)的上部开设有加液口(2)，所述筒体(1)的底部开设有排污口(3)，所述筒体(1)的下方的一侧开设有出液口(4)；其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的臭氧多级催化反应塔，其特征在于，所述臭氧通入管件(10)包括多个组合管件(14)，多个组合管件(14)相互拼接组合成臭氧通入管件(10)，所述组合管件(14)上开设有出气孔(15)，所述分布器(13)安装在所述组合管件(14)上，并与所述出气孔(15)相连通，所述组合管件(14)上还可滑动的安装有布气板(16)，所述布气板(16)上均布开设有多个通孔，所述组合管件(14)内安装有带动布气板(16)上下移动的驱动部。

3.根据权利要求2所述的臭氧多级催化反应塔，其特征在于，所述组合管件(14)包括管体(17)，所述管体(17)内沿其长度方向开设有滑槽(18)，驱动部包括环件(19)，环件(19)可滑动的安装在所述管体(17)内，所述环件(19)的外环面安装有第一永磁体，第一永磁体通过磁力对布气板(16)进行吸附，所述环件(19)的两端设有凸起(20)，所述凸起(20)可滑动的安装在所述滑槽(18)内，所述环件(19)的中部可转动的安装有两个封闭板(21)，所述管体(17)的下端安装有第一连接环(22)，所述第一连接环(22)与所述凸起(20)之间安装有第一弹性件(23)，所述管体(17)的上端安装有第二连接环(24)，所述第二连接环(24)的中部设有横挡(25)，所述横挡(25)朝向管体(17)的一端凸设有两个顶块(26)，当环件(19)移动至管体(17)的上端时，两个顶块(26)将两个封闭板(21)有水平展开状态顶动至竖直闭合状态。

4.根据权利要求2所述的臭氧多级催化反应塔，其特征在于，所述组合管件(14)还包括柔性补偿管(27)，所述柔性补偿管(27)安装在相邻两组组合管件(14)之间。

5.根据权利要求1所述的臭氧多级催化反应塔，其特征在于，还具有将反应平台(5)上的脏污排出的排杂组件，所述排杂组件包括：

6.根据权利要求5所述的臭氧多级催化反应塔，其特征在于，所述固定组件包括磁力座(28)，所述筒体(1)的外表面沿其长度方向设有滑动槽(29)，所述磁力座(28)可滑动的安装在所述滑动槽(29)内，所述浮动排出部(8)的上端安装有第二永磁体，所述磁力座(28)与第二永磁体通过磁力相传动连接，所述筒体(1)的外表面沿其长度方向安装有螺杆(30)，所述螺杆(30)的一端安装有带动其转动的第一电机(31)，所述螺杆(30)上通过螺纹传动的方式安装有驱动块(32)，所述驱动块(32)的一侧开设有连接槽(33)，所述磁力座(28)的一端凸设有连接块(34)，所述连接块(34)可滑动的安装在所述连接槽(33)内，所述连接块(34)与所述连接槽(33)之间安装有第二弹性件(35)，所述滑动槽(29)上设有多个挡条(36)，所述挡条(36)的位置与所述反应平台(5)的位置相对应。

7.根据权利要求6所述的臭氧多级催化反应塔，其特征在于，所述浮动排出部(8)包括滑动壳体(37)，所述浮子(9)安装在所述滑动壳体(37)的上端，所述浮子(9)朝向反应平台(5)中部的一侧敞口，所述敞口处铰接安装有挡板(38)，滑动壳体(37)上部的内侧开设有弧形槽(39)，所述弧形槽(39)内可滑动的安装有两个抵推块(40)，两个抵推块(40)之间安装有弹簧，所述抵推块(40)上安装有磁铁。

8.根据权利要求5所述的臭氧多级催化反应塔，其特征在于，所述分布器(13)包括固定环(41)，所述固定环(41)安装在臭氧通入管件(10)上，所述固定环(41)的外环面沿其周向均布安装有多个出气杆(42)，所述出气杆(42)上设有多个出气口，所述出气口上安装有单向阀，所述出气杆(42)的一端安装有柔性管(43)，清扫组件包括毛刷，所述毛刷沿出气杆(42)与柔性管(43)的上度方向分布，并位于出气杆(42)与柔性管(43)的下部。

9.根据权利要求5所述的臭氧多级催化反应塔，其特征在于，所述转动组件包括第二电机(44)，所述第二电机(44)安装在所述筒体(1)的一端，所述第二电机(44)的输出端安装有驱动齿轮(45)，所述臭氧通入管件(10)可转动的安装在所述筒体(1)内，所述臭氧通入管件(10)的一端安装有传动齿轮(46)，所述驱动齿轮(45)与所述传动齿轮(46)相啮合。

10.一种权利要求1-9任一所述的臭氧多级催化反应塔的催化方法，包括如下步骤：污水由加液口(2)添加至筒体(1)内，并由上至下依次流经至各反应平台(5)上；

技术总结
本发明涉及催化技术领域，具体涉及一种臭氧多级催化反应塔及催化方法，包括筒体，筒体的上部开设有加液口，筒体的下方的一侧开设有出液口；多个反应平台，反应平台的上表面的一侧设有承接槽，反应平台的下表面的一侧设有排液部，相邻反应平台的排液部与承接槽相对接合围成反应空间；浮动排出部，浮动排出部的上部安装有浮子；臭氧通入管件，其贯穿安装在筒体内，臭氧通入管件的下端连接有臭氧发生器，臭氧通入管件的上端安装有回收器，本发明通过设置多个反应平台形成多个反应空间，使得污水在经过各反应空间时，能够多次利用臭氧进行催化反应，并在反应空间内设置布气板，并通过组合管件带动布气板上下移动，使臭氧与污水进行充分接触。

技术研发人员：唐海,鄢荣康,曾海鳌
受保护的技术使用者：安徽工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11