[发明专利]一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理装置和方法

权利要求书

1.一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理装置，其特征在于：包括臭氧发生器、进液储罐、反应器和废液储罐；

所述反应器包括底座、壳体、转动装置、传动装置、电机组件；所述壳体设置于底座上，壳体开设若干气液进出口；壳体内壁间隔纵向设置有若干挡板且壳体顶部设有顶盖，所述顶盖与壳体、底座包围形成一密封的中空腔体，所述顶盖的下表面等角度设有若干挡条，所述挡条由顶盖中心向四周轴向延伸；所述转动装置设置于壳体内，包括转动轴和转子，所述转动轴竖立于 壳体中心且穿透顶盖，所述转子套设于转动轴的下部，所述转子外周包围设置有多孔泡沫填料，所述多孔泡沫填料的上下面分别装设压盖和固定底板，所述多孔泡沫填料上负载有臭氧氧化用催化剂；所述电机组件设置于底座上，与壳体并列，通过传动装置与转动装置连接，用于控制转动装置旋转；所述多孔泡沫填料包括金属泡沫填料、金属氧化物泡沫填料和非金属泡沫填料，多孔泡沫填料为空心圆柱体，圆柱体的空心部分为圆柱或圆台，且圆柱体的外周与壳体内壁间具有一定空隙；所述壳体为圆柱形，高径比为0.5-2，所述挡板数量为4~8；

所述臭氧发生器与反应器的气液进出口相连，用于向反应器提供臭氧；

所述进液储罐与反应器的气液进出口相连，用于存储待处理水体；

所述废液储罐与反应器的气液进出口相连，用于接收经反应器反应后排出的废液。

2.根据权利要求1所述的一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理装置，其特征在于：所述传动装置包括联轴器、盖板、皮带轮和皮带；所联轴器与转动轴的上端部连接，所述盖板设置于联轴器的顶端，盖板内设有至少二个皮带轮，分别与联轴器和电机组件连接，所述皮带套设于皮带轮。

3.根据权利要求2所述的一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理装置，其特征在于：所述电机组件包括电机、支架、电机轴和变频器；所述支架设置于底座上方且支撑于盖板下部，所述电机与变频器连接且通过支架固定于底座上，所述电机轴设置于电机顶部并与皮带轮连接。

4.根据权利要求1所述的一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理装置，其特征在于：所述气液进出口包括进液口、出液口、进气口和出气口，所述进气口设置于壳体底部中心，所述出气口设置于顶盖，所述进液口设置于壳体的顶部、底部或周壁，所述出液口设置于壳体底部或周壁。

5.根据权利要求4所述的一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理装置，其特征在于：所述臭氧发生器通过进气管与反应器底部的进气口连接，所述进气管上设有气体流量计。

6.根据权利要求4所述的一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理装置，其特征在于：所述进液储罐通过进液管与反应器的顶部、底部或周壁的进液口连接，所述进液管上设有水泵和液体流量计。

7.根据权利要求4所述的一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理装置，其特征在于：所述废液储罐通过出液管与反应器周壁或底部的出液口连接。

8.一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理方法，其特征在于：采用如权利要求1~7任一项所述的强化臭氧传质和氧化过程的水处理装置，采用半连续操作或连续操作，操作时转子的转速为50-2000 rpm，反应器内操作温度为0~90 ℃，操作压力为0.1~5 MPa。

9.根据权利要求8所述的一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理方法，其特征在于：所述半连续操作时，液相为间歇操作，气相为连续操作；贮液量范围为反应器容积的70-90%，气体从壳体底部中心进入，从反应器的顶盖排出。

10.根据权利要求8所述的一种强化臭氧传质和氧化过程的水处理方法，其特征在于：所述连续操作时，气液体积流量比为0.5-1，液体从顶部或从壳体底部进入，从壳体周壁流出；气体从壳体底部中心进入，从反应器的顶盖排出。