[发明专利]一种基于流动控制原理的复合型催化氧化装置

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及了一种基于流动控制原理的复合型催化氧化 装置。

背景技术

随着生产技术的变化和应用要求的复杂化，各种行业所产生的废水中，污染物的 组分、浓度、色度、气味和毒性会发生非常大程度的跨越，水质的复杂程度非常高。在这种大 环境下，任何一种单一的污废水处理方式要得到具有普遍性的推广，其难度是可想而知的。 从现代水处理技术的发展来看，复合型处理方法是必然的发展趋势，差别在于面向不同水 质污废水所采用组合工艺及其特性参数各不相同。对于不同种类的废水，为了尽量避免对 环境的二次污染，生物降解技术以及膜生物反应器是近年来污废水处理主要的发展方向。 但是由于所面向污废水水质的复杂性，以及由于市场需求和主体生产工艺的周期或者拟周 期性特征，由于这种周期或者拟周期本身的强烈变化，一般污废水的负荷都表现出较强的 波动性，从而对微生物的降解能力和抗冲击负荷能力提出了较高的要求。

正是由于水质浓度、组分及波动性的特征，整体上来说如何提高对污染物质的降 解效率，在低能耗、低污染和占地面积小的前提下，达成对污废水的高强度处理是水质处理 技术必须具备的基本特征。鉴于生物处理技术/膜生物处理技术已成为污废水处理的发展 主流，那么对于特性复杂的污废水，如何快速提升生物可降解性，必然是需要着力解决的问 题。催化氧化方法是一种相对有效且稳定的方法，发展也相对成熟。从单一的催化氧化到复 合型催化氧化技术，对不同种类污废水中污染物特性影响的研究文献已经分厂丰富。

臭氧氧化方法以臭氧2.7V的氧化电势、与有机物反应速度快、原料易得、可就地产 生、使用方便和不产生二次污染的特征，在污废水的处理中，得到较为广泛的应用。但是臭 氧氧化方法的一个主要问题是臭氧本身的不稳定性，会导致臭氧氧化段运行时间长，处理 效率低的问题。

光催化是氧化降解水中有机污染物的一种新方法，具有能耗低、操作简便、反应条 件温和、反应范围广、可减少二次污染等优点。光催化方法存在的一个直观的问题是针对不 同透光度的污废水，其光源有效辐射范围会发生较大的变化，或者说如何提升光源的辐射 效率，是光催化方法的核心问题。另外对于光催化方法而言，其单独应用时，在处理高浓度 工业废水方面存在适用性的问题，必须配合对应的氧化方法来建立相应的复合处理机制， 以提升整个催化氧化的效率。

金属催化是氧化降解的水中有机物的另一种主要的催化方法，金属催化剂能够促 使水中臭氧分解，产生具有极强氧化性的自由基。但是该方法对应的问题在于存在二次污 染的问题，按照总量守恒的原则，加入的金属催化剂都会产生对应的金属离子污染的问题。

目前的研究和工艺基本上都是从方法本身入手的，忽略了流场组织的重要性。污 废水处理都是在流动的环境中来实现的，在对应的整个反应器中，如何通过流场的良好组 织，充分提高污废水与处理工艺物质的接触率，强化反应过程，是亟待解决的重大问题。

发明内容

本发明针对现有技术中复合型催化氧化装置忽略了流场组织的重要性，存在停留 时间、处理强度、反应器占地面积、运行维护以及二次污染等一系列问题，提供了一种基于 流动控制原理，为相应的流程构建良好的流场组织结构，具有高强度、无二次污染的复合型 催化氧化装置。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种基于流动控制原理的复合型催化氧化装置，包括装置本体，装置本体底部设 有固相出口和气相进口，装置本体顶部右侧设有液相进口，左侧设有液相出口；装置本体内 设有至少一组流道单元，流道单元轴向与装置本体轴向平行，流道单元内设有与流道单元 轴向平行的折流挡板，流道单元内折流挡板的两侧均包括由上至下依次排列的第一扰流 区，混流区和第二扰流区，第一扰流区和第二扰流区内均设有扰流板，扰流板与装置本体的 轴向呈25°～60°夹角，且第一扰流区与第二扰流区内的扰流板倾斜方向相反。