[实用新型]间歇式三相流化臭氧氧化反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种难降解有毒有机废水的水处理装置，更具体的说是一种三相流化臭氧氧化反应器。

背景技术

目前，生物难降解有毒有机废水是造成我国水体污染加剧的原因之一，如印染、医药、化工、造纸等一些重点行业废水。此类废水的共性是在环境中比较难于降解，长时间稳定存在，并具有生物累积性，严重地影响着人类的身体健康，阻碍了我国经济的可持续发展。因此，针对难降解有毒有机废水的研究和应用是当今废水处理技术中的难点和热点。

针对有机废水的水处理装置有很多种，其中许多都是很成熟的，并实现了工业化，但针对有毒难降解有机物的水处理反应装置还不多见。根据降解有机物的不同方法，此类水处理装置可分为物化水处理装置和生化水处理装置二大类。针对有机废水的典型的物化水处理装置有以下几类：以活性炭吸附、大孔树脂吸附为代表的吸附装置，以反渗透、超滤为代表的膜分离装置，以光催化氧化、超临界催化氧化、超声催化氧化为代表的高级氧化装置。生化水处理装置型式种类较多，但可分为好氧和厌氧二大类。

吸附装置是利用不同吸附剂的吸附作用去除水中的有机污染物。活性炭吸附装置根据吸附剂的不同运行方式可分为固定床型、移动床型、流动床型。吸附剂活性炭的形状有粉末状和颗粒状，颗粒状活性炭再生要比粉末状活性炭容易，所以活性吸附装置多采用颗粒状活性炭。活性炭的吸附能力很强，对水中许多有机物都有很强的吸附能力，另外还可以用于水中的除臭、脱色和微量有害物质。60年代研制的大孔树脂吸附装置是以大孔树脂作为吸附剂的吸附装置。大孔吸附树脂可净化许多离子性、极性和非极性的有机物，其结合力比较小，易于再生，与活性炭吸附不同的是大孔树脂吸附具有很高的选择性，因此可回收水中的有机物。

膜分离装置是利用膜的选择透过性去除水中的有机污染物的，根据膜孔径的大小可分为反渗透和超滤等多种类型，根据膜组件的形状可分为板框式、管式、卷式和中空纤维式四种结构形式。反渗透和超滤装置的主要区别在于其膜径大小不同。超滤膜截留的污染物粒径较大，约为2-10000微米，反渗透膜截留的较小，约为0.4-600微米，因此超滤装置相应的操作压力较小，为101.3-709.3kPa，而反渗透装置较大，比超滤装置要高出一个数量级。膜分离装置是一种深度水处理装置，能去除水中的微量有机污染物，但膜的堵塞和昂贵的处理费用一直是限制大规模应用的关键。

高级氧化技术及装置起步相对较晚，实质上是采用特殊条件下的催化氧化技术。光催化氧化装置的基本原理是，光照射在二氧化钛等半导体表面后，产生的空穴使水分子生成羟基自由基，羟基自由基具有无选择性的强氧化能力，从而去除水中的有机污染物。超临界催化氧化装置的基本原理是，在高温高压的超临界状态下，有机污染物分子、空气和溶剂水无限互容，从而有机污染物被短时间内几乎彻底氧化。

生物方法是去除废水中有机物最经济有效的方法，是利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机物分解为简单的无机物从而去除有机污染物的过程。据代谢过程中对氧的需求情况，微生物可分为好氧微生物、厌氧微生物及介于两者之间的兼性微生物。按水流方式分为连续式和序批式，按微生物的存在方式分为活性污泥法和生物膜法。具有代表性的型式有活性污泥池、生物滤池、生物接解氧化塔、氧化沟、生物转盘、上流式污泥反应器，但针对难降解有毒有机物的处理效率很差，特别是低浓度有毒有机物，如水体中抗生素、雌激素等，其去除率在40％左右。

以上所述的各种有机废水处理装置有各自的优点，同时也有各自的缺点，只能适用一定的范围。各种吸附装置的出水水质较好，但是由于大量使用大量的吸附剂，且需要再生，致使运行成本较高。各种膜法装置出水水质也较好，但是对膜的要求较高，膜的制作成本很高，运行过程中膜极易被污染，需较为严格的预处理。光催化装置中的光催化剂制作成本较高、易流失、易失活，需要较为严格的预处理，且与水接触的透光表面易于结垢，氧化过程缺少选择性，特别是针对水中低浓度有毒有机物，氧化过程驱动力差，处理效果差。超临界装置需要高温高压，因此对设备材质的要求较高，固定成本较高，维护较难。因此有必要开发高效廉价的新型深度处理工艺。