一種提高臭氧氧化效率的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種提高臭氧氧化效率的方法和裝置，更具體地涉及一種立式、兩段式臭氧氧化反應(yīng)廢水處理裝置。整個(gè)氧化包括預(yù)氧化和催化臭氧氧化，預(yù)氧化反應(yīng)段中裝填普通填料，催化臭氧氧化反應(yīng)段中裝填專性催化劑，催化劑可針對(duì)廢水中有機(jī)物類型選擇。臭氧投加采用多點(diǎn)式投加，可根據(jù)整個(gè)氧化出水中有機(jī)污染物處理效果調(diào)節(jié)一、二段臭氧投加量。解決現(xiàn)有臭氧氧化技術(shù)中氧化效果不穩(wěn)定、臭氧消耗量大的技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明用于廢水處理領(lǐng)域，可作為各類難生物降解廢水深度處理的預(yù)處理方法。
【專利說(shuō)明】一種提高臭氧氧化效率的方法和裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氧化效率的方法和裝置，更具體地涉及一種立式、兩段式臭氧氧化反應(yīng)器的提高臭氧氧化效率的廢水處理方法和裝置。主要用于地表水、微污染地下水及煉油生化達(dá)標(biāo)污水的處理，屬于污水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，氧化能力強(qiáng)，其氧化能力略低于氯，能使有機(jī)物、無(wú)機(jī)物迅速反應(yīng)，無(wú)二次污染，不產(chǎn)生污泥和氯酚臭味，管理操作簡(jiǎn)單，沒(méi)有原料的運(yùn)輸與儲(chǔ)存問(wèn)題，逐漸取代傳統(tǒng)的廢水處理技術(shù)用于難降解廢水的處理。
[0003]臭氧作為一種高效的氧化劑，在水處理領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但其亦存在不足，一是臭氧氧化具有較強(qiáng)的選擇性，二是臭氧利用率不高，導(dǎo)致臭氧處理費(fèi)用高。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，為提高臭氧氧化效果，多采用催化和臭氧氧化相結(jié)合的工藝進(jìn)行廢水處理。臭氧氧化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中普遍存在臭氧投加量不合理的問(wèn)題。一方面臭氧投加量不足，氧化效果不穩(wěn)定，達(dá)不到理想的處理效果，而臭氧投加量過(guò)大，處理后水中殘留臭氧含量很高，造成臭氧浪費(fèi)，運(yùn)行費(fèi)用也較高。如何提高臭氧利用率，也成為了近些年研究的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明公開(kāi)了一種提高臭氧氧化效率的方法和裝置，旨在提供一種通過(guò)利用兩段式氧化和多點(diǎn)投加臭氧的方法和裝置，強(qiáng)化臭氧氧化效果，減少臭氧的消耗量，解決現(xiàn)有技術(shù)存在的氧化效果不穩(wěn)定和臭氧消耗量大的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種提高臭氧氧化效率的方法`，包括以下步驟:
[0008]廢水經(jīng)加壓后與臭氧混合進(jìn)入兩段式氧化反應(yīng)區(qū)進(jìn)行兩段式氧化反應(yīng)，所述的兩段式氧化反應(yīng)是指廢水連續(xù)進(jìn)入兩個(gè)裝填不同功能填料的反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)；在兩段反應(yīng)中多點(diǎn)投加臭氧，其中在一段未反應(yīng)完全的臭氧繼續(xù)進(jìn)入二段氧化反應(yīng)區(qū)，二段臭氧投加屬于補(bǔ)充投加，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程為氣水同向流。
[0009]所述進(jìn)入兩個(gè)裝填不同功能填料的反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)區(qū)的兩段式氧化反應(yīng)，分別為:在一段氧化反應(yīng)區(qū)裝填普通填料，進(jìn)行預(yù)氧化反應(yīng)，在二段氧化反應(yīng)區(qū)裝填專性填料，進(jìn)行催化臭氧氧化反應(yīng)。
[0010]所述的多點(diǎn)投加臭氧為，兩段氧化反應(yīng)區(qū)進(jìn)水端投加臭氧，進(jìn)水端均可設(shè)有臭氧進(jìn)氣控制閥門，可利用進(jìn)氣控制閥門控制投加臭氧；一段出水中剩余的臭氧與二段投加的臭氧一起進(jìn)入二段氧化反應(yīng)區(qū)。其中一段出水中剩余臭氧包括水中殘留臭氧和氣相中未反應(yīng)臭氧，約占一段投加臭氧量的30%~60%左右，由于一段剩余臭氧被再利用，二段臭氧投加量大大降低。
[0011]一種提高臭氧氧化效率的裝置，包括兩段氧化反應(yīng)器，即一段氧化反應(yīng)器和二段氧化反應(yīng)器，兩段氧化反應(yīng)器通過(guò)管路I及管路II連接，在兩段氧化反應(yīng)器兩端分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口，在各個(gè)進(jìn)水口和出水口分別裝有進(jìn)水閥門和出水閥門，臭氧投加為多點(diǎn)投加，在投加處設(shè)置氣水混合器，并設(shè)置進(jìn)氣控制閥門控制臭氧投加。
[0012]所述氧化反應(yīng)器為立式反應(yīng)器，氣水同向流運(yùn)行。一段氧化反應(yīng)出水經(jīng)管路I可進(jìn)入二段氧化反應(yīng)器，一段氧化反應(yīng)剩余氣體可經(jīng)管路II進(jìn)入二段氧化反應(yīng)器。
[0013]還可在兩段氧化反應(yīng)器進(jìn)水口前分別連接入加壓泵。
[0014]還可在整個(gè)提高臭氧氧化效率的裝置前端設(shè)有前置預(yù)處理裝置，如活性炭生物濾池、各種過(guò)濾裝置等，與氧化裝置構(gòu)成完整的處理系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)質(zhì)性區(qū)別在于，整個(gè)反應(yīng)器為立式反應(yīng)器，氧化反應(yīng)為兩段式，臭氧投加采用多點(diǎn)投加，根據(jù)氧化出水效果調(diào)節(jié)一、二段臭氧進(jìn)氣量，減少不必要的浪費(fèi)。本發(fā)明在傳統(tǒng)的臭氧氧化和催化臭氧氧化反應(yīng)裝置基礎(chǔ)上，強(qiáng)化了臭氧氧化反應(yīng)過(guò)程，同時(shí)采用了多點(diǎn)投加臭氧的方式，兩段式氧化反應(yīng)強(qiáng)化了臭氧氧化效果，多點(diǎn)投加臭氧大大降低了反應(yīng)過(guò)程中臭氧的消耗量，一方面確保臭氧氧化效果，同時(shí)減少臭氧的消耗。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明手動(dòng)控制實(shí)施例構(gòu)成示意圖。
[0017]圖中標(biāo)記分別表示:1 一進(jìn)水口，2—出水口，3—進(jìn)水口，4一出水口，5—進(jìn)水閥門，6一出水閥門，7—進(jìn)水閥門，8一出水閥門，9一加壓泵，10一加壓泵，11一氣水混合器，12一氣水混合器，13—進(jìn)氣控制閥門，14 一進(jìn)氣控制閥門，15—預(yù)氧化反應(yīng)區(qū)，16—催化臭氧氧化反應(yīng)區(qū)，20—管路I，21—管路II。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面，結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例1
[0020]提高臭氧氧化效率的裝置，包括兩段氧化反應(yīng)器，即一段氧化反應(yīng)器和二段氧化反應(yīng)器，兩段氧化反應(yīng)器通過(guò)管路I及管路II連。
[0021]在整個(gè)氧化反應(yīng)裝置的兩個(gè)氧化反應(yīng)器的兩端分別設(shè)有進(jìn)水口 1、3和出水口 2、4，在各進(jìn)水口 1、3和出水口 2、4分別裝有進(jìn)水閥門5、7和出水閥門6、8，在兩個(gè)氧化反應(yīng)器進(jìn)水閥門5、7前分別接入加壓泵9和10。
[0022]氧化反應(yīng)器包括一段的預(yù)氧化反應(yīng)區(qū)15和二段的催化臭氧氧化反應(yīng)區(qū)16，還可在整個(gè)氧化裝置前端設(shè)有前置預(yù)處理裝置，如活性炭生物濾池、各種過(guò)濾裝置等，與氧化裝置構(gòu)成完整的處理系統(tǒng)。
[0023]臭氧采用多點(diǎn)投加，在投加處設(shè)置氣水混合器11、12，分別設(shè)置進(jìn)氣控制閥門13、14，以控制臭氧投加。其中一段臭氧投加通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣控制閥門13實(shí)現(xiàn)，二段臭氧投加可以通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)氣控制閥門14實(shí)現(xiàn)，一段氧化反應(yīng)出水經(jīng)管路I進(jìn)入二段氧化反應(yīng)區(qū)，一段氧化反應(yīng)剩余氣體經(jīng)管路II進(jìn)入二段氧化反應(yīng)區(qū)。一、二段臭氧投加調(diào)節(jié)依據(jù)為整個(gè)氧化出水中有機(jī)污染物處理效果，一段與二段氧化反應(yīng)區(qū)投加臭氧處分別設(shè)置氣水混合器11、12。[0024]利用實(shí)施例1的裝置，可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的兩段式氧化反應(yīng)，即一段的預(yù)氧化與二段的催化臭氧氧化，臭氧的多點(diǎn)投加可以實(shí)現(xiàn)臭氧的合理投加。
[0025]兩個(gè)反應(yīng)器裝填不同功能填料，在一段氧化反應(yīng)區(qū)裝填普通填料，進(jìn)行預(yù)氧化反應(yīng)，在二段氧化反應(yīng)區(qū)裝填專性填料，進(jìn)行催化臭氧氧化反應(yīng)；廢水經(jīng)加壓后與臭氧混合進(jìn)入兩段式氧化反應(yīng)器，進(jìn)行兩段式氧化反應(yīng)，在兩段反應(yīng)中多點(diǎn)投加臭氧，兩段氧化反應(yīng)器進(jìn)水端均可利用進(jìn)氣控制閥門控制投加臭氧；其中在一段出水中剩余未反應(yīng)完全的臭氧繼續(xù)進(jìn)入二段氧化反應(yīng)區(qū)與在二段投加的臭氧一起參與二段氧化反應(yīng)，二段臭氧投加屬于補(bǔ)充投加，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程為氣水同向流。
[0026]催化劑可針對(duì)廢水中有機(jī)物類型選擇。采用多點(diǎn)式投加方式臭氧投加，可根據(jù)整個(gè)氧化出水中有機(jī)污染物處理效果調(diào)節(jié)一、二段臭氧投加量。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，并非因此局限本發(fā)明的專利范圍，故凡是運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi) 容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種提高臭氧氧化效率的方法，包括以下步驟:廢水經(jīng)加壓后與臭氧混合進(jìn)入兩段式氧化反應(yīng)區(qū)進(jìn)行兩段式氧化反應(yīng)，所述的兩段式氧化反應(yīng)是指廢水連續(xù)進(jìn)入兩個(gè)裝填不同功能填料的反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)；在兩段反應(yīng)中多點(diǎn)投加臭氧，其中在一段未反應(yīng)完全的臭氧繼續(xù)進(jìn)入二段氧化反應(yīng)區(qū)，二段臭氧投加屬于補(bǔ)充投加，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程為氣水同向流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高臭氧氧化效率的方法，其特征在于，所述的進(jìn)入兩個(gè)裝填不同功能填料的反應(yīng)器進(jìn)行氧化反應(yīng)分別為:在一段氧化反應(yīng)區(qū)裝填普通填料，進(jìn)行預(yù)氧化反應(yīng)，在二段氧化反應(yīng)區(qū)裝填專性填料，進(jìn)行催化臭氧氧化反應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高臭氧氧化效率的方法，其特征在于，所述的多點(diǎn)投加臭氧為兩段氧化反應(yīng)區(qū)進(jìn)水端投加臭氧，一段出水中剩余的臭氧與二段投加的臭氧一起進(jìn)入二段氧化反應(yīng)區(qū)。
4.一種提高臭氧氧化效率的裝置，包括兩段氧化反應(yīng)器，即一段氧化反應(yīng)器和二段氧化反應(yīng)器，兩段氧化反應(yīng)器通過(guò)管路I及管路II連接，在兩段氧化反應(yīng)器兩端分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口，在各個(gè)進(jìn)水口和出水口分別裝有進(jìn)水閥門和出水閥門，臭氧投加為多點(diǎn)投加，在投加處設(shè)置氣水混合器，并設(shè)置進(jìn)氣控制閥門控制臭氧投加。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高臭氧氧化效率的裝置，其特征在于，所述氧化反應(yīng)器為立式反應(yīng)器，氣水同向流運(yùn)行；一段氧化反應(yīng)出水經(jīng)管路I可進(jìn)入二段氧化反應(yīng)器，一段氧化反應(yīng)剩余氣體可經(jīng)管路II進(jìn)入二段氧化反應(yīng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高臭氧氧化效率的裝置，其特征在于，還可在兩段氧化反應(yīng)器進(jìn)水口前分別連接入加壓泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高臭氧氧化效率的裝置，其特征在于，還可在整個(gè)提高臭氧氧化效率的裝置前端設(shè)有前置預(yù)處理裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的提高臭氧氧化效率的裝置，其特征在于，所述前置預(yù)處理裝置為活性炭生物濾池或過(guò)濾裝置。
【文檔編號(hào)】C02F1/78GK103663669SQ201210330899
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月7日
【發(fā)明者】龔小芝, 劉正, 趙輝 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院