[发明专利]旋流气液均布式污水处理装置、污水处理系统及污水处理方法

权利要求书

1.一种旋流气液均布式污水处理装置，其特征在于：包括塔体(1)，塔体(1)的底部设有气液进口(101)，塔体(1)的顶部设有污水出口(102)和尾气出口(103)，塔体(1)内设承托孔板(5)，承托孔板(5)将塔体(1)内部分隔成上催化氧化腔室(104)和下气液混合腔室(105)；承托孔板(5)上均匀布设有多个再分孔，下气液混合腔室(105)内安装有与气液进口(101)连通的旋流气液均布机构(6)；上催化氧化腔室(104)内纵向间隔布设有多个挡流板(7)，挡流板(7)一侧设有向下弯折的折边(9)，相邻两挡流板(7)错位设置，挡流板(7)周向侧壁与塔体(1)内壁紧密贴合，折边(9)与塔体(1)内壁间设有液相上升通道(8)，各挡流板(7)上周向间隔布设有多个气孔(10)，上催化氧化腔室(104)内还填充有催化剂(14)，催化剂(14)填充高度高于与塔体(1)顶部紧邻的挡流板(7)安装高度。

2.根据权利要求1所述的旋流气液均布式污水处理装置，其特征在于：挡流板(7)为圆形，开孔率为0.5-5％；相邻两挡流板(7)的间距为20-100cm；各挡流板(7)上的气孔(10)的直径为1-6mm；挡流板(7)的横截面积占上催化氧化腔室(104)横截面积的80-89％；折边(9)的高度为1-10cm。

3.根据权利要求2所述的旋流气液均布式污水处理装置，其特征在于：旋流气液均布机构(6)包括与气液进口(101)连通的气液输送管(61)，气液输送管(61)顶部周向间隔布设有多个横向布设的喷射管(62)，各喷射管(62)与气液输送管(61)连通，沿喷射管(62)的长度方向间隔布设有多个气液喷孔(621)，气液喷孔(621)斜向下布置，与水平面的夹角为0°-45°。

4.根据权利要求3所述的旋流气液均布式污水处理装置，其特征在于：气液喷孔(621)的直径为1-10mm；相邻两气液喷孔(621)的间距为4-20cm。

5.根据权利要求4所述的旋流气液均布式污水处理装置，其特征在于：再分孔的直径为1-8mm。

6.根据权利要求5所述的旋流气液均布式污水处理装置，其特征在于：承托孔板(5)的开孔率为1-10％。

7.根据权利要求6所述的旋流气液均布式污水处理装置，其特征在于：塔体(1)底部还设有排空孔(16)，排空孔(16)与排空管(11)连接，排空管(11)上连通有球阀(12)；污水出口(102)与出水管(18)连通。

8.一种污水处理系统，其特征在于：包括臭氧气源(3)、污水调节池(4)和射流混合器(2)、如权利要求1-7中任一项所述的旋流气液均布式污水处理装置以及臭氧尾气处理器(17)；其中，塔体(1)的气液进口(101)通过管路与射流混合器(2)的气液出口连通，射流混合器(2)的进气口通过管路与臭氧气源(3)连通，射流混合器(2)的进液口与污水调节池(4)连通，污水调节池(4)和射流混合器(2)间连通有污水泵(13)，尾气出口(103)通过管路与臭氧尾气处理器(17)连通。

9.根据权利要求8所述的污水处理系统，其特征在于：臭氧气源(3)和射流混合器(2)连通的管路上还连通有流量调节阀(15)和止回阀(18)。

10.一种基于如权利要求8或9所述的污水处理系统的污水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

污水泵(13)将污水调节池(4)的污水输送到射流混合器(2)中，臭氧气源(3)产生臭氧，通过管路输送到射流混合器(2)，污水和臭氧在射流混合器(2)内混合，获得混合气液；

射流混合器(2)将混合气液经管路从塔体(1)的气液进口(101)输送至旋流气液均布机构(6)，旋流气液均布机构(6)将臭氧和污水在下气液混合腔室(105)均匀混合并呈漩涡式上升；

混合气液经承托孔板(5)的再分孔后进入上催化氧化腔室(104)，在催化剂(14)作用下，气液两相接触反应，未反应完全的气体在挡流板(7)及折边(9)作用下，聚集在挡流板(7)下方形成气垫层，并通过挡流板(7)上布置的气孔(10)继续向上扩散；液相受气垫层限制，在相邻两挡流板(7)之间横向流动，并从单侧的液相上升通道(8)进入上一层，继续在催化剂(14)作用下与臭氧接触反应；处理后的污水经出水管(18)排出，废气经尾气出口(103)进入臭氧尾气处理器(17)。