本實用新型涉及一體化臭氧催化氧化降解罐，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及污水預(yù)處理和深度處理中的臭氧催化、氧化、降解工藝。

背景技術(shù)：

臭氧催化、氧化、降解裝置是污水預(yù)處理和污水深度處理中常用的設(shè)備，它由臭氧投加系統(tǒng)、布水系統(tǒng)、催化氧化反應(yīng)系統(tǒng)、降解反應(yīng)系統(tǒng)、其他配套系統(tǒng)組成。

目前臭氧催化、氧化、降解裝置主要通過的氣泡式、水膜式和水滴式投加方式，在反應(yīng)池或反應(yīng)塔內(nèi)催化氧化降解。現(xiàn)有的臭氧催化氧化降解反應(yīng)設(shè)備復(fù)雜，投資高，占地大，操作復(fù)雜，臭氧傳質(zhì)效率低，臭氧利用率低，運行費用高，制約著臭氧的推廣和應(yīng)用。臭氧傳統(tǒng)的投加和與介質(zhì)反應(yīng)方式，不利于臭氧催化氧化技術(shù)的推廣、應(yīng)用和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，為進一步提高臭氧催化氧化的潛力，本實用新型提供一種集催化、氧化、降解為一體的反應(yīng)裝置。

本實用新型的技術(shù)方案如下：

一體化臭氧催化氧化降解罐，包括內(nèi)罐和設(shè)于內(nèi)罐外側(cè)的外罐，內(nèi)罐為催化反應(yīng)罐，外罐為降解反應(yīng)罐，內(nèi)罐底部設(shè)有旋流溶氣布水器，旋流溶氣布水器在外罐外側(cè)一端設(shè)有溶氣配水包，內(nèi)罐中部設(shè)有催化填料，催化填料為納米二氧化鈦催化填料，內(nèi)罐頂部設(shè)有內(nèi)罐集水系統(tǒng)，外罐內(nèi)設(shè)有外罐布水系統(tǒng)、外罐集水系統(tǒng)，外罐側(cè)壁上設(shè)有出水管，外罐集水系統(tǒng)與出水管相連，內(nèi)罐集水系統(tǒng)與外罐布水系統(tǒng)相連。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，溶氣配水包包括氣液管混器和分配支管，臭氧通過氣液管混器與溶氣配水包相連，分配支管與旋流溶氣布水器相連。臭氧通過氣液管混器進入溶氣配水包，在溶氣配水包內(nèi)快速充分氣液混合，形成臭氧水，通過溶氣配水包的分配支管將臭氧水均勻分配到旋流溶氣布水器。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，旋流溶氣布水器包括錐體和進水管，進水管一端與溶氣配水包相連，進水管另一端設(shè)有至少一個布水管，布水管位于錐體內(nèi)，布水管為直角L型水管，布水管的出水方向位于水平面內(nèi)，錐體的錐面上設(shè)有至少一個出水口。

進一步優(yōu)選的，布水管的數(shù)量為8個，均勻分布于錐體圓周平面內(nèi)。

進一步優(yōu)選的，錐體底部設(shè)有圓柱體，圓柱體側(cè)面設(shè)有至少一個出水口。增加出水口，可提高出水和旋流的效率。

進一步優(yōu)選的，錐體錐面和圓柱體側(cè)面上的出水口的數(shù)量均為8個，出水口為長700mm寬50mm的長方形開口。

進一步優(yōu)選的，出水口外側(cè)傾斜設(shè)有擋板。擋板與出水口所在平面呈角度設(shè)置，且擋板的傾斜方向與布水管的出水方向一致，使水在錐體內(nèi)形成一定方向的旋流后，可經(jīng)由同方向的擋板流出錐體外，擋板的傾斜并不阻擋原本錐體內(nèi)的水流旋向。

高速的臭氧溶氣水，沿旋流溶氣布水器的進水管到達布水管，布水管的出水方向位于內(nèi)罐水平面內(nèi)，所有布水管出水方向一致，即可形成均為順時針方向或逆時針方向的水流，水流進入錐體內(nèi)，在錐體內(nèi)形成旋流，水在錐體內(nèi)旋流運動的過程中沿出水口流出錐體進入內(nèi)罐，使內(nèi)罐整個水體形成旋流狀態(tài)，臭氧在旋流上升的過程中與有機物進行催化降解反應(yīng)，增加傳質(zhì)效率，延長停留時間，大幅提高臭氧轉(zhuǎn)移率。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，內(nèi)罐集水系統(tǒng)包括儲水凸臺和至少一個集水口，儲水凸臺為設(shè)于內(nèi)罐頂部內(nèi)圈的凸臺，儲水凸臺的內(nèi)圈直徑小于內(nèi)罐直徑。在內(nèi)罐完成催化氧化的污水在旋流上升的作用下，升至內(nèi)罐頂部儲水凸臺處，可經(jīng)過集水口到達外罐空間內(nèi)進行下一步降解反應(yīng)。

進一步優(yōu)選的，集水口的數(shù)量為四個，均勻分布于內(nèi)罐一周。

進一步優(yōu)選的，外罐布水系統(tǒng)包括至少一個外罐布水管，外罐布水管與集水口相連。內(nèi)罐收集的水經(jīng)集水口進入外罐布水管，由外罐布水管將水分布于外罐降解反應(yīng)罐內(nèi)。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，所述一體化臭氧催化氧化降解罐還包括溢流管，溢流管豎直設(shè)于外罐內(nèi)，溢流管進水端設(shè)于外罐內(nèi)頂部，溢流管出水端設(shè)于外罐底部，溢流管的進水端垂直高度高于出水管的垂直高度。在降解反應(yīng)罐內(nèi)污水反應(yīng)完成后，一般由出水管排出水，若因故障或意外導(dǎo)致出水管堵塞，水可由溢流管排出，避免水位持續(xù)上升帶來更壞的后果。

根據(jù)本實用新型優(yōu)選的，旋流溶氣布水器與溶氣配水包相連一端設(shè)有流量控制開關(guān)。

本裝置設(shè)計為“罐中罐”結(jié)構(gòu)，內(nèi)罐催化反應(yīng)罐，外罐降解反應(yīng)罐，由臭氧投加系統(tǒng)、催化系統(tǒng)、布水系統(tǒng)構(gòu)成。污水和臭氧在溶氣配水包混合，使臭氧迅速混合形成微氣泡和污水混合接觸，均分分配到旋流溶氣布水器切線進水管，利用溶氣水高速水流沿旋流溶氣布水器邊緣高速運動，形成溶氣水的旋流運動，氣、水在旋流上升的過程中充分混合反應(yīng)，通過溶氣和旋流布水技術(shù)的應(yīng)用，解決了臭氧利用率不高的問題，在納米二氧化鈦催化作用下臭氧和有機污染物在內(nèi)罐充分實現(xiàn)氧化、催化反應(yīng)后，通過內(nèi)罐集水系統(tǒng)和外罐布水系統(tǒng)，污水進入降解反應(yīng)外罐，未反應(yīng)完全的有機物與氧化劑繼續(xù)在降解反應(yīng)罐中實現(xiàn)完全降解，從而實現(xiàn)整個臭氧高效利用，避免了尾氣的排放，保證了出水達標(biāo)。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型利用“罐中罐”技術(shù)，高壓溶氣配水、高速水力旋流器布水、納米二氧化鈦催化從而實現(xiàn)了集氧化、催化、降解一體的高級氧化裝置，大大提高了氧化效率。

本實用新型充分利用了高壓溶氣配水包實現(xiàn)旋流溶氣布水器多點均衡布水，高速水力旋流溶氣布水器實現(xiàn)旋流液，通過納米二氧化鈦催化提高反應(yīng)效率，實現(xiàn)了集氧化、催化、降解為一體的高級氧化，提高臭氧的氧化效率，減少臭氧的投加量，降低運行費用和投資。

本實用新型通過對臭氧的投加混合和反應(yīng)器的改進，克服了現(xiàn)有臭氧氧化技術(shù)的不足，提供一種氣水混合效率高、傳質(zhì)效果更好、結(jié)構(gòu)合理、使用安裝方便、適用性廣、投資運行費用低廉的催化氧化降解裝置，可以提高臭氧氧化效率的10％-20％，節(jié)省占地，降低土建和設(shè)備投資。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、溶氣配水包，2、旋流溶氣布水器，2-1、錐體，2-2、布水管，3、催化填料，4、外罐布水系統(tǒng)，4-1、外罐布水管，5、內(nèi)罐集水系統(tǒng)，5-1、集水口，6、外罐集水系統(tǒng)，7、降解反應(yīng)罐，8、催化反應(yīng)罐，9、尾氣收集系統(tǒng)，10、出水管，11、溢流管。

具體實施方式

下面通過實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明，但不限于此。

實施例1：

一體化臭氧催化氧化降解罐，包括內(nèi)罐和設(shè)于內(nèi)罐外側(cè)的外罐，內(nèi)罐為催化反應(yīng)罐，外罐為降解反應(yīng)罐，內(nèi)罐底部設(shè)有旋流溶氣布水器，旋流溶氣布水器在外罐外側(cè)一端設(shè)有溶氣配水包，內(nèi)罐中部設(shè)有催化填料，催化填料為納米二氧化鈦催化填料，內(nèi)罐頂部設(shè)有內(nèi)罐集水系統(tǒng)，外罐內(nèi)設(shè)有外罐布水系統(tǒng)、外罐集水系統(tǒng)，外罐側(cè)壁上設(shè)有出水管，外罐集水系統(tǒng)與出水管相連，內(nèi)罐集水系統(tǒng)與外罐布水系統(tǒng)相連。反應(yīng)過程產(chǎn)生的尾氣由尾氣收集系統(tǒng)收集排出。

實施例2：

一體化臭氧催化氧化降解罐，其結(jié)構(gòu)如實施例1所述，所不同的是，溶氣配水包包括氣液管混器和分配支管，臭氧通過氣液管混器與溶氣配水包相連，分配支管與旋流溶氣布水器相連。臭氧通過氣液管混器進入溶氣配水包，在溶氣配水包內(nèi)快速充分氣液混合，形成臭氧水，通過溶氣配水包的分配支管將臭氧水均勻分配到旋流溶氣布水器。

實施例3：

一體化臭氧催化氧化降解罐，其結(jié)構(gòu)如實施例1所述，所不同的是，旋流溶氣布水器包括錐體和進水管，進水管一端與溶氣配水包相連，進水管另一端設(shè)有8個布水管，布水管均勻分布于錐體圓周平面內(nèi)，布水管為直角L型水管，布水管的出水方向位于水平面內(nèi)，錐體的錐面上設(shè)有8個出水口。

實施例4：

一體化臭氧催化氧化降解罐，其結(jié)構(gòu)如實施例3所述，所不同的是，錐體底部設(shè)有圓柱體，圓柱體側(cè)面設(shè)有8個出水口，增加出水口，可提高出水和旋流的效率。出水口為長700mm寬50mm的長方形開口。

實施例5：

一體化臭氧催化氧化降解罐，其結(jié)構(gòu)如實施例4所述，所不同的是，出水口外側(cè)傾斜設(shè)有擋板。擋板與出水口所在平面呈角度設(shè)置，且擋板的傾斜方向與布水管的出水方向一致，使水在錐體內(nèi)形成一定方向的旋流后，可經(jīng)由同方向的擋板流出錐體外，擋板的傾斜并不阻擋原本錐體內(nèi)的水流旋向。

高速的臭氧溶氣水，沿旋流溶氣布水器的進水管到達布水管，布水管的出水方向位于內(nèi)罐水平面內(nèi)，所有布水管出水方向一致，即可形成均為順時針方向或逆時針方向的水流，水流進入錐體內(nèi)，在錐體內(nèi)形成旋流，水在錐體內(nèi)旋流運動的過程中沿出水口流出錐體進入內(nèi)罐，使內(nèi)罐整個水體形成旋流狀態(tài)，臭氧在旋流上升的過程中與有機物進行催化降解反應(yīng)，增加傳質(zhì)效率，延長停留時間，大幅提高臭氧轉(zhuǎn)移率。

實施例6：

一體化臭氧催化氧化降解罐，其結(jié)構(gòu)如實施例1所述，所不同的是，內(nèi)罐集水系統(tǒng)包括儲水凸臺和4個集水口，集水口均勻分布于內(nèi)罐一周，儲水凸臺為設(shè)于內(nèi)罐頂部內(nèi)圈的凸臺，儲水凸臺的內(nèi)圈直徑小于內(nèi)罐直徑。在內(nèi)罐完成催化氧化的污水在旋流上升的作用下，升至內(nèi)罐頂部儲水凸臺處，可經(jīng)過集水管到達外罐空間內(nèi)進行下一步降解反應(yīng)。

外罐布水系統(tǒng)包括4個外罐布水管，外罐布水管與集水口相連。內(nèi)罐收集的水經(jīng)集水口進入外罐布水管，由外罐布水管將水分布于外罐降解反應(yīng)罐內(nèi)。

實施例7：

一體化臭氧催化氧化降解罐，其結(jié)構(gòu)如實施例1所述，所不同的是，所述一體化臭氧催化氧化降解罐還包括溢流管，溢流管豎直設(shè)于外罐內(nèi)，溢流管進水端設(shè)于外罐內(nèi)頂部，溢流管出水端設(shè)于外罐底部，溢流管的進水端垂直高度高于出水管的垂直高度。在降解反應(yīng)罐內(nèi)污水反應(yīng)完成后，一般由出水管排出水，若因故障或意外導(dǎo)致出水管堵塞，水可由溢流管排出，避免水位持續(xù)上升帶來更壞的后果。

實施例8：

一體化臭氧催化氧化降解罐，其結(jié)構(gòu)如實施例1所述，所不同的是，旋流溶氣布水器與溶氣配水包相連一端設(shè)有流量控制開關(guān)。