[实用新型]一种制备新型催化臭氧化固体催化剂的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于废水处理技术和环境功能材料技术领域。涉及利用城市污水厂生化处理产生的污泥与芬顿类氧化法产生金属泥来制备用于催化臭氧化的污泥基活性炭固体催化剂的装置。 

背景技术

城市污水厂生化处理法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有机污染物。然后使污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统。因为其技术成熟，程序简单，成本低廉而成为目前应用最广泛的污水好氧生物处理技术。污泥是城市污水处理厂生产中不可避免的副产物。目前，可行的污泥处理处置技术有土地利用、填埋、焚烧、建材利用等几种。 

芬顿类氧化工艺是近年来逐步推广的一种催化氧化技术，利用酸性条件下二价铁和三价铁（典型芬顿氧化法）或者其他过渡金属（类芬顿氧化法）催化双氧水产生强氧化性的羟基自由基将废水中的难降解成分矿化。芬顿类氧化反应在常温常压下即可进行，工艺流程简单，具有巨大的工业化推广潜力。如今普遍采用的均相芬顿技术不可避免的产生大量含铁污泥，如何处置这些污泥将决定芬顿工艺在未来工程化推广的可行性。芬顿类氧化技术作为一种新型废水深度处理技术还处于工业化的初级阶段，因其产生的芬顿金属泥处理问题是生产过程中急需解决的问题。

催化臭氧化法降解水中的有机物已经投入实践，根据催化方式的不同，催化臭氧化可分为两种方式：一种是利用溶液中金属离子催化作用的均相催化臭氧化，金属离子的介入能够加速臭氧的分解，催化产生自由基等活性中间体以提高臭氧的氧化能力，也大大增强了臭氧的利用率，缺陷是存在处理后水中金属离子的难以回收问题，使催化剂的利用率降低，还造成二次污染，且运行维护费用较高。另一种是利用固态金属氧化物和活性炭等载体负载金属氧化物催化作用的非均相催化臭氧化，该法稳定性好，金属不容易流失，不引入二次污染，无需后续处理，催化剂可再生重复使用。

将污水生化处理产生的剩余污泥与芬顿氧化法产生的金属泥等多源污泥资源化利用，制备含有金属氧化物的污泥基活性炭，用作催化剂催化臭氧处理有机工业废水。这种方法把污泥的处置与催化剂的制备过程有机的结合起来，变废为宝，即处理了多余的污泥，一定程度上解决了活性污泥法和芬顿氧化法发展中的限制因素;又能用较低的成本制备催化臭氧过程中的催化剂，使臭氧的利用效率得到提高，有效地去除了一般方法所难去除的难降解有机物。此方法制得的污泥基活性炭催化剂在有机工业废水的臭氧化处理过程，对废水化学需氧量（COD）的去除和色度的脱除都有显著效果，有较高的催化活性与稳定性，且成本低廉，操作设备与方法简单，催化剂方便回收与再生使用。将多源污泥资源化利用制备污泥基活性炭催化剂，用来催化臭氧化处理有机工业废水，有较好的环境效益与经济效益。

发明内容

本实用新型主要目的是建立一套制备催化臭氧化催化剂的装置，适用于催化臭氧化处理工业废水。 

本实用新型的技术方案如下：

一种制备新型催化臭氧化固体催化剂的装置，其特征在于，包括离心脱水机1、污泥活化釜2、干燥机3、球磨机4、筛分器5、混合釜6、热解炭化炉7、洗涤釜8和尾气吸收池9；其中

离心脱水机1上设有污泥第一进口、污泥第二进口，污泥第一出口、污泥第二出口，芬顿金属泥进口、芬顿金属泥出口； 

污泥活化釜2上设有污泥进口、活化剂进口、污泥出口和搅拌设备，污泥活化釜2的污泥进口与离心脱水机1的第一污泥出口相连，污泥活化釜2的污泥出口与离心脱水机1的第二污泥进口相连； 

干燥机3上设有进口、出口和排气口，干燥机3的进口与离心脱水机1的第二污泥出口相连；

球磨机4上设有进口和出口，球磨机的进口与干燥机的出口相连；

筛分器5上设有进口和出口；筛分器的进口与球磨机的出口相连； 

混合釜6上设有污泥进口、污泥出口和搅拌设备，金属泥进口，混合釜的污泥进口与筛分器的出口相连，混合釜的金属泥进口与离心机的金属泥出口相连，混合釜污泥出口也和离心脱水机的污泥第二进口相连；

热解炭化炉7上设有进口、出口和排气口，热解炭化炉的进口也和干燥机污泥出口相连，热解炭化炉上的排气口通入尾气吸收池，热解炭化炉的出口也和球磨机的进口相连；洗涤釜8上设有进口、出口和搅拌设备，洗涤釜的进口和筛分器的出口相连。

本实用新型公开的制备新型催化臭氧化固体催化剂的装置更加详细的技术内容如下：

主要包括离心脱水机1、污泥活化釜2、干燥机3、球磨机4、筛分器5、混合釜6、热解炭化炉7、洗涤釜8和尾气吸收池9；