[发明专利]一种去除水中硝酸盐的两级催化反硝化装置与方法

权利要求书

1.一种去除水中硝酸盐的两级催化反硝化装置，包括筒体，其特征在于，所述的筒体内部依次设置的布水布气单元(1)、一级反应单元(2)、二级反应单元(4)和出水出气单元(5)，所述的一级反应单元(2)和二级反应单元(4)之间设置过渡单元(3)，待处理水先进入一级反应单元(2)进行催化反应，后经过过渡单元(3)进入二级反应单元(4)进行催化反应；所述的一级反应单元(2)设有第一催化剂(22)，所述的二级反应单元(4)设有第二催化剂(41)；

所述的布水布气单元(1)位于筒体底端，设置进气管(13)和进水管(14)；所述的进气管(13)与进水管(14)互相平行螺旋设置，所述的进气管(13)上均匀布置曝气头(16)，进水管(14)上均匀布设长柄滤头(12)；所述的筒体底部外设置放空管(15)；

所述的一级反应单元(2)沿径向方向设置的第一铁丝网(21)；

所述的过渡单元(3)沿径向设置互相平行的第一隔板(31)和第二铁丝网(32)，所述的第一隔板(31)和第二铁丝网(32)之间设置加药管(34)；

所述的二级反应单元(4)沿径向方向还设置第二隔板(43)；

所述的出水出气单元(5)设置出水堰(51)，所述的出水堰(51)侧面端部设置出水管(52)，还设置三相分离器(53)，三相分离器(53)的出气口(55)设置在筒体外部；

所述的第一催化剂(22)设置在所述的第一铁丝网(21)与所述的第一隔板(31)之间，所述的第二催化剂(41)设置在所述的第二铁丝网(32)与所述的第二隔板(43)之间；

所述的第一隔板(31)和第二隔板(43)均用于防止催化剂流失。

2.根据权利要求1所述的去除水中硝酸盐的两级催化反硝化装置，其特征在于，所述的出水堰(51)沉呈空心圆柱体加倒圆台体结构，圆柱体与倒圆台体之间形成槽。

3.根据权利要求1所述的去除水中硝酸盐的两级催化反硝化装置，其特征在于，所述的加药管(34)螺旋设置在第一隔板(31)上端，所述的加药管(34)上均匀设置若干用于加药均匀的小孔，加药管(34)用于调节二级反应单元(4)的pH。

4.根据权利要求3所述的去除水中硝酸盐的两级催化反硝化装置，其特征在于，所述的加药管(34)的直径为20mm，所述的小孔的直径为5mm。

5.根据权利要求1所述的去除水中硝酸盐的两级催化反硝化装置，其特征在于，所述的一级反应单元(2)和二级反应单元(4)分别还设置第一pH电极(11)和第二pH电极(33)用于监测待处理水的pH。

6.根据权利要求1所述的去除水中硝酸盐的两级催化反硝化装置，其特征在于，所述的一级反应单元(2)和二级反应单元(4)分别还设置第一手孔(23)和第二手孔(42)，所述的出气出水单元(5)还设有安全阀(54)。

7.一种去除水中硝酸盐的两级催化反硝化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，待处理水经pH调节至10-11后通过布水布气单元(1)进入两级催化反硝化装置的一级反应单元(2)后，采用第一催化剂(22)对待处理水进行催化处理，随后进入过渡单元(3)；

步骤2，过渡单元(3)对从一级反应单元(2)流入的待处理水进行pH调节；随后进入二级反应单元(4)；

步骤3，二级反应单元(4)对从过渡单元(3)流入的待处理水采用第二催化剂(41)进行催化处理，最终实现待处理水的反硝化处理；

在处理过程中，由布水布气单元(1)中进气管(13)持续进行布气；

所述的两级催化反硝化装置为权利要求1～6任一所述的去除水中硝酸盐的两级催化反硝化装置。

8.根据权利要求7所述的去除水中硝酸盐的两级催化反硝化的方法，其特征在于，所述的第一催化剂(22)为负载Pd-Cu双金属的颗粒活性炭，所述的第二催化剂(41)为负载Pd单金属的颗粒活性炭，所述的第一催化剂(22)和第二催化剂(41)的有效粒径为50～80mm。