[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

说明书

本发明涉及一种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；包括塔体，塔体的底部设有气液进口，顶部设有污水出口和尾气出口，塔体内设承托孔板，承托孔板将塔体内部分隔成上催化氧化腔室和下气液混合腔室；承托孔板上设有多个再分孔，下气液混合腔室内安装有旋流气液均布机构；上催化氧化腔室内设有挡流板，挡流板一侧设有向下弯折的折边，相邻两挡流板错位设置，挡流板周向侧壁与塔体内壁紧密贴合，折边与塔体内壁间设有液相上升通道，各挡流板上面周向间隔布设有多个气孔，上催化氧化腔室内还填充有催化剂；通过旋流气液均布式污水处理装置的设计以解决现有技术中存在的臭氧催化氧化的效率低和运行成本高的技术问题。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种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。

背景技术

近年来，随着城市与工业的快速发展，市政和工业污水的排放量与日俱增，给整个污水处理系统带来了巨大的压力。为了改善环境水质，降低水环境污染负荷，国家出台的相关法律对污水排放标准提出了更高的要求，以往传统的污水处理技术已经难以满足要求。在此基础上，高级氧化等新兴水处理技术得到了快速的发展。作为高级氧化技术之一，臭氧(催化)氧化由于其处理效果好、二次污染少和操作简便而广泛用于市政、工业污水深度处理、污水回用、高浓度难生化污水处理等领域。

但在实际应用过程中，臭氧催化氧化技术仍存在一些问题：1)臭氧溶解效率低，传质效果差，传统的臭氧催化氧化反应器受制于气泡大小对气液混合效果的影响，缺乏高效的气液混合系统，使得传质效果差，臭氧利用率较低。2)臭氧催化氧化反应器结构过于简单，样式单一，除基本的气液再分布(承托)装置外，催化剂装填方式均为简单的重力式堆积，反应过程中由于“壁流”效应以及气体“短路”现象的存在，导致气液接触时间短，接触面积不够充分，从而使得催化剂使用效果较差，催化氧化效率低，运行成本较高。

中国专利CN203625104U公开了一种炼油污水臭氧催化氧化深度处理装置，采用两个催化氧化塔串联。第一个催化氧化塔采用高压，第二个采用常压，主要通过高压、高浓度臭氧先将大分子有机物降解为小分子，再用低压、低浓度的臭氧进行二次氧化，即通过高压、高浓度的臭氧来提高臭氧溶解、传质效率，并通过两塔串联提高气液接触时间从而提高催化氧化效率。该方法可以在一定程度提高污染物的处理效果，但是臭氧利用率提高不明显，且设备投资、运行成本均较高，操作较为复杂，不适合工程应用。

中国专利CN209922993U公开了一种臭氧高级氧化装置，采用单独设置的发生箱进行气液混合。通过高压水泵加压后的待处理污水高速通过射流板进入负压氧化区，产生的负压吸入臭氧并完成混合后高速通过过流孔，压力骤减达到蒸气压甚至负值时，形成局部真空，溶解气体释放，同时流体汽化。大量气泡在稳压区急剧溃灭，产生的局部高温高压使得臭氧大量转换成羟基自由基，同时氧化污染物。该工艺本质是利用水力空化效果来提高传质、反应速率，但是水力空化设备投资成本较高，运行能耗巨大，空化条件过于苛刻，工程应用中难以实现理想化的空化效果。

因此，针对上述问题本发明急需提供一种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。

发明内容

本发明的目的在于提供一种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，通过旋流气液均布式污水处理装置的设计以解决现有技术中存在的臭氧催化氧化的效率低和运行成本高的技术问题。

本发明提供一种旋流气液均布式污水处理装置，包括塔体，塔体的底部设有气液进口，塔体的顶部设有污水出口和尾气出口，塔体内设承托孔板，承托孔板将塔体内部分隔成上催化氧化腔室和下气液混合腔室；承托孔板上均匀布设有多个再分孔，下气液混合腔室内安装有与气液进口连通的旋流气液均布机构；上催化氧化腔室内纵向间隔布设有多个挡流板，挡流板一侧设有向下弯折的折边，相邻两挡流板错位设置，挡流板周向侧壁与塔体内壁紧密贴合，折边与塔体内壁间设有液相上升通道，各挡流板上周向间隔布设有多个气孔，上催化氧化腔室内还填充有催化剂，催化剂填充高度高于与塔体顶部紧邻的挡流板安装高度。