[实用新型]一种喷淋式催化臭氧氧化反应系统

说明书

本实用新型涉及一种喷淋式催化臭氧氧化反应系统，包括至少一个反应塔、进水管、排水管、臭氧布气管和排风管，反应塔为填料喷淋塔并包括具有催化剂的填料段，进水管连接于反应塔以将废水引入反应系统，排水管连接于反应塔以将废水从反应系统排出，臭氧布气管连接于反应塔以将臭氧引入反应系统，排风管连接于反应塔以将催化反应后的残留臭氧及气体从反应系统排出，废水在反应塔的填料段内的流向与臭氧在反应塔的填料段内的流向相反以实现气水逆流接触反应。根据本实用新型的喷淋式催化臭氧氧化反应系统，通过喷淋的形式增加了反应面积，臭氧和催化剂有更大的接触面积，臭氧更容易穿透液膜而到达催化剂表面，因为在气态情况下臭氧分布更快更容易。

技术领域

本实用新型涉及废水处理，更具体地涉及一种喷淋式催化臭氧氧化反应系统。

背景技术

随着我国工农业的迅猛发展,水中有毒或难降解的有机物成分越来越多，而如何处理这类物质并提高其处理效果成为水处理行业中较为关注的课题。高级氧化法(Advanced Oxidation processible,简称AOP)，水处理过程中以羟基自由基为主要氧化剂的氧化过程称为AOP过程，臭氧催化氧化是一种常用的高级氧化技术，具有操作过程简单、反应物易得、无须复杂设备且对环境友好性等优点，已被逐渐应用于各种化工、染料、农药等废水处理工程中，具有很好的应用前景。臭氧催化氧化以其独特的优越性在处理化工废水、印染废水等，尤其是在废水深度处理中具有广阔的应用前景。

臭氧高级氧化是水处理技术中去除有机污染物的一种重要方法，能将很多有机物降解并改善其生物降解性能。在使用臭氧工艺处理工业废水时，需要考虑臭氧气体的生产成本、臭氧在水中的混合均匀程度、臭氧与污染物的接触反应、臭氧气体的整体利用效率等技术关键。因此，设计一个有利于臭氧气体在废水中扩散、反应底物能够充分混合的反应器，对提升污水处理效率、降低工艺成本，实现催化臭氧功能特点有重要意义。但目前，对于臭氧催化氧化的研发多集中在催化剂研发方面，而对于臭氧催化氧化反应器的研发改进较少，而且现有的臭氧催化氧化反应器催化剂床层空隙率低，臭氧利用率低；同时还存在着气、液、固三者难分离，催化剂难以回收利用，反冲洗操作复杂、效果差等问题。

现有技术中的催化臭氧的反应器形式，以流化床形式或固定床形式为主，制造成本大，设备体积大、运输成本高、易堵塞、出水存在悬浮物问题、更换催化剂麻烦及成本较高。

现有的臭氧催化氧化反应塔，一般采用鼓泡塔的形式进行气液接触反应，即通过气体曝气管或曝气盘将臭氧气体扩散成气泡后释放到塔体的废水中，在塔中进行气水混合，实现气液间的传质并发生污染物的降解反应。鼓泡塔形式的反应器存在两个关键问题点，一是为了提高传质效率就需要减小气泡的尺寸，以此来增加臭氧气体和废水的接触面积。这就需要采用微孔曝气盘用以将通入的臭氧气体分散成微小的气泡，而微孔曝气盘很容易堵塞，就需要经常进行清理。二是为了提高臭氧的传质速率，需要较高的臭氧浓度或增加塔高提高臭氧的分压以增加传质推动力，就需要维持反应器中一定的液位。但臭氧发生器的供气压力一般最大只有1.2公斤的压力即12米水深，这也就限制了臭氧催化氧化反应塔高的继续增加。也就是说，当前催化系统反应时间长、催化剂填充量大、催化剂流失情况严重、对臭氧曝气要求较高需要微气泡、需要较高的塔高而实现增加臭氧的分压以提高臭氧传质等问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的催化臭氧氧化反应系统的容易堵塞、曝气头不易清洗、臭氧利用率不高、反应时间长、塔高受限等问题，本实用新型提供一种喷淋式催化臭氧氧化反应系统。

本实用新型提供一种喷淋式催化臭氧氧化反应系统，其包括至少一个反应塔、进水管、排水管、臭氧布气管和排风管，其中，反应塔为填料喷淋塔并包括具有催化剂的填料段，进水管连接于反应塔以将废水引入反应系统，排水管连接于反应塔以将废水从反应系统排出，臭氧布气管连接于反应塔以将臭氧引入反应系统，排风管连接于反应塔以将催化反应后的残留臭氧及气体从反应系统排出，废水在反应塔的填料段内的流向与臭氧在反应塔的填料段内的流向相反以实现气水逆流接触反应。