[发明专利]一种三相鼓泡淤浆臭氧催化氧化装置及方法

说明书

本发明公开了一种三相鼓泡淤浆臭氧催化氧化装置及方法，属于废水处理技术领域。该装置包括反应器、气体分布器以及三相分离器，反应器包括反应器筒体，反应器筒体的上部具有催化剂加料口，底部具有废水入口以及臭氧入口，气体分布器设置于反应器筒体内且位于臭氧入口上方以使臭氧经气体分布器进入反应器筒体与反应器筒体内的催化剂及待处理废水混合形成三相淤浆，三相分离器设置于反应器筒体的顶部以分离反应后的三相淤浆。该装置结构简单，操作方便，利于催化剂与臭氧和废水反应并分离。采用该装置进行三相鼓泡淤浆臭氧催化氧化，反应时间灵活可控，能使反应后的废水COD小于60mg/L，难降解废水处理效果明显优于现有工业固定床反应器。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体而言，涉及一种三相鼓泡淤浆臭氧催化氧化装置及方法。

背景技术

随着工业迅速发展，工业污水的排放量日益增多，成分更加复杂，水中含有许多较难降解的有机物，如酚类、胺类、多环芳烃类、杂环类化合物，造成污染加剧，严重威胁人民的健康，并且制约社会经济的发展。

臭氧氧化法是污水处理中应用较为广泛的高级氧化法，臭氧氧化法分为直接氧化法和间接氧化法，直接氧化法是溶解态的臭氧分子直接与有机污染物反应，具有较高的选择性，氧化效率不高，彻底净化污水比较困难；间接氧化法又名臭氧催化氧化法，是臭氧在催化剂的作用下形成羟基自由基(·OH)，·OH与有机物反应速率更高、氧化性更强，没有选择性。

臭氧催化氧化已成功应用于污水深度处理、污水回用、高浓度难生化污水预处理等方面。但国内臭氧催化氧化多为直径3-10mm的球型催化剂，反应器大多仍采用常规固定床、鼓泡床，臭氧传质速率不够高，臭氧实际利用率低等缺点。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种三相鼓泡淤浆臭氧催化氧化装置，该装置结构简单，操作方便，利于催化剂与臭氧和废水反应并分离，臭氧传质速率较高。

本发明的目的之二包括提供一种三相鼓泡淤浆臭氧催化氧化方法，反应时间灵活可控，能够使反应后的废水COD小于60mg/L，难降解废水处理效果明显优于现有工业固定床反应器。

本发明是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种三相鼓泡淤浆臭氧催化氧化装置，包括反应器、气体分布器以及三相分离器，反应器包括反应器筒体，反应器筒体的上部具有催化剂加料口，反应器筒体的底部具有废水入口以及臭氧入口，气体分布器设置于反应器筒体内，且臭氧入口与气体分布器连通，以使臭氧能够经气体分布器从反应器筒体的底部进入反应器筒体与反应器筒体内的催化剂及待处理废水混合形成三相淤浆，三相分离器设置于反应器筒体的顶部并用于分离反应后的三相淤浆。

在可选的实施方式中，气体分布器为陶瓷过滤器或微孔曝气盘。

在可选的实施方式中，气体分布器的孔径为5-50μm。

在可选的实施方式中，三相分离器包括过滤装置、升气管及集液槽，过滤装置沿反应器的长度方向设置，集液槽设置于过滤装置的朝向反应器的顶部的一端端口且留有用于连通升气管和过滤装置的尾气排出空间。

在可选的实施方式中，三相分离器活动连接于反应器筒体的内壁；优选地，过滤装置活动连接于反应器筒体的内壁。

在可选的实施方式中，过滤装置为陶瓷过滤器或金属烧结滤芯。

在可选的实施方式中，过滤装置的孔径为0.5-10μm。

在可选的实施方式中，三相鼓泡淤浆臭氧催化氧化装置还包括臭氧发生器，臭氧发生器的臭氧出口与反应器筒体的臭氧入口连接。

在可选的实施方式中，臭氧发生器采用高压放电式、紫外线照射式和电解式中的任意一种产生臭氧。