[发明专利]一种多元催化等离子体氧化塔及处理高毒性化工废水的方法

权利要求书

1.一种多元催化等离子体氧化塔，包括氧化塔本体(100)、等离子体发生器(200)、循环泵(300)、无极紫外灯(110)、催化剂(103)和尾气破坏装置(400)，其特征在于：所述氧化塔本体(100)包括第一微孔曝气盘(101)、第二微孔曝气盘(102)、紫外线辐射区、催化剂层(103)、进水口(104)、出水口(105)、至少一个氧化剂加药口(106)、排气口(107)、循环泵进水口(108)和循环泵出水口(109)；

第一微孔曝气盘(101)位于氧化塔本体(100)底部，第二微孔曝气盘(102)位于第一微孔曝气盘(101)上方，催化剂层(103)位于第二微孔曝气盘(102)上方，第一微孔曝气盘(101)和第二微孔曝气盘(102)分别通过管路与等离子体发生器(200)相连通；

所述第一微孔曝气盘(101)和第二微孔曝气盘(102)之间的氧化塔本体(100)侧壁上由下至上依次设置有进水口(104)和循环泵进水口(108)，所述催化剂层(103)上方的氧化塔本体(100)侧壁上由下至上依次设置有循环泵进水口(108)和出水口(105)，在进水口(104)和循环泵出水口(109)之间的氧化塔本体(100)侧壁上设置有至少一个氧化剂加药口(106)，在氧化塔本体(100)顶部设置有排气口(107)，排气口(107)通过管路与尾气破坏装置(400)相连通，所述循环泵(300)的进水端通过管路与循环泵出水口(109)相连通，循环泵(300)的出水端通过管路与循环泵进水口(108)相连通；在第一微孔曝气盘(101)上方进水管平行处，设置紫外线辐射区，采用无极紫外灯(110)照射紫外线辐射区。

2.根据权利要求1所述的一种多元催化等离子体氧化塔，其特征在于：所述第二微孔曝气盘(102)位于第一微孔曝气盘(101)到出水口(105)高度的1/2处，所述紫外线辐射区在第一微孔曝气盘(101)上方进水管平行处。

3.根据权利要求1所述的一种多元催化等离子体氧化塔，其特征在于：在进水口(104)和循环泵出水口(109)之间的氧化塔本体(100)侧壁上设置有2个氧化剂加药口(106)，优选为4个氧化剂加药口(106)。

4.一种权利要求1所述的多元催化等离子体氧化塔的处理高毒性化工废水的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

S1、将煤气化废水的pH值调至4～10，优选为6～9，之后进行混凝沉淀处理；

S2、将经混凝沉淀处理获得的上清液的pH值调至7～9后，将其输送至氧化塔本体(100)内进行多元催化氧化处理，并通过氧化剂加药口(106)向氧化塔本体(100)内投加氧化剂；

S3、同时进行内循环，上清液在氧化塔本体(100)内经过紫外线辐射区，其停留时间为10～60分钟，氧化塔本体(100)中的催化剂为Poten-SOT型臭氧氧化催化剂，臭氧和氧化剂在所述氧化塔本体(100)的上清液中的投加量分别为50～350mg/L和50～300mg/L；

所述Poten-SOT型臭氧氧化催化剂由以下步骤制得：

a、将臭氧氧化催化剂载体进行预处理；所述预处理为先将臭氧氧化催化剂载体进行至少一次水洗，再将其浸泡在酸溶液中1～48h，然后洗涤至中性，最后干燥处理；

b、将预处理后的臭氧氧化催化剂载体进行至少一次浸渍处理，所述浸渍处理为将预处理后的臭氧氧化催化剂载体浸泡在浸渍溶液中，20～100℃浸泡6～48h，之后干燥处理；所述浸渍溶液为含有锰、镍、铁、铈、钴和铜中至少3种金属元素的硝酸盐、硫酸盐、醋酸盐或氯化物的混合溶液；所述至少3种金属元素在浸渍溶液中的浓度分别为0.01～1.00mol/L；

c、将浸渍后的臭氧氧化催化剂载体进行焙烧处理。

5.根据权利要求5所述的一种多元催化等离子体氧化塔的处理高毒性化工废水的方法，其特征在于：所述臭氧氧化催化剂载体选自颗粒状多孔陶瓷、颗粒状活性氧化铝、颗粒状分子筛、煤基柱状活性炭、颗粒状果壳活性炭或颗粒状多硅斜发沸石，并且其粒径为3～6mm，比表面积≥250m2/g，抗压强度>100N，堆积密度>0.17g/mL。