基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置的制作方法

本技术涉及臭氧催化氧化，特别涉及基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置。

背景技术：

1、臭氧催化氧化技术因其能有效降解废水中的难降解有机污染物，已成为工业废水深度处理的核心技术之一。该技术主要通过臭氧在非均相催化剂的存在下分解产生具有强氧化性的羟基自由基（·oh）和其他活性氧组分，将大分子有机物彻底矿化或转化为易生物降解的小分子物质，显著提高废水的可生化性并降低其毒性。目前，应用臭氧催化氧化的反应装置形式以固定床反应器为主，固定床反应器虽结构简单，但在长期运行中暴露出其固有缺陷。具体问题如下：

2、易堵塞：处理成分复杂的工业废水（如含高硬度、高盐废水）时，催化剂床层极易被无机盐垢和悬浮物堵塞，导致系统处理能力废水下降，严重时整个催化剂床体会板结，整个处理装置不能过水，装置会完全失去作用，甚至被迫停产进行冲洗或替换。

3、传质效率受限：气-液-固三相在固定的催化剂固床层中接触不充分，固定床层通常出现局部短流，造成臭氧与催化剂及污染物间的传质效率降低，导致臭氧利用率不高，部分臭氧未反应便逸散，造成浪费和安全隐患。

4、设计复杂，维护成本高：为高效利用臭氧，部分系统设计复杂，依赖多个外部设备，导致系统占地面积大、能耗高。

5、因此，如何使臭氧高级氧化装置能够高效集成臭氧传质与催化剂流化过程，提高臭氧利用率、具有更强抗堵能力、更有效的气-液-固接触及更优经济性成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型提供基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，实现的目的是使臭氧高级氧化装置能够高效集成臭氧传质与催化剂流化过程，提高臭氧利用率、具有更强抗堵能力、更有效的气-液-固接触及更优经济性。

2、为实现上述目的，本实用新型公开了基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，包括流化床单元、循环流化单元和臭氧投加单元；

3、所述流化床单元包括反应塔；

4、所述反应塔上部为直立筒体的出水区，下部为椭圆封头结构的流化区，一侧侧壁靠近上下两端的位置分别通过1号循环水出口和1号循环水进口与所述循环流化单元连接，另一侧侧壁靠近上下两端的位置分别通过2号循环水出口和2号循环水进口与所述臭氧投加单元连接，在靠近下端并位于所述1号循环水进口和所述2号循环水进口之间的壁靠设有进水口，通过所述进水口输入待处理的废水，在靠近上端并位于所述1号循环水出口和所述2号循环水出口之间的壁靠设有出水口，通过所述出水口排出完成处理的废水；

5、所述流化区内设有若干非均相固体颗粒催化剂。

6、优选的，所述循环流化单元包括流化循环管路和流化循环泵；

7、所述流化循环泵通过所述流化循环管路与所述1号循环水出口及所述1号循环水进口连接。

8、优选的，所述臭氧投加单元根据所述反应塔的轴线与所述循环流化单元对称布置，包括臭氧循环管路、臭氧循环泵、射流器和臭氧投加口；

9、所述臭氧循环泵的进口与所述2号循环水出口连接，出口与所述射流器连接；

10、所述射流器的进口与所述臭氧循环泵连接，出口与所述2号循环水进口连接。

11、更优选的，所述臭氧循环管路设置有臭氧浓度检测仪。

12、更优选的，所述臭氧循环管路为ss316l管。

13、优选的，臭氧投加浓度和预计去除cod的质量比控制在2：1至5：1，臭氧气量和循环水流量的气水比控制在1：3至1：15；

14、所述非均相固体颗粒催化剂的颗粒尺寸为2mm至3mm。

15、优选的，所述2号循环水出口和所述1号循环水进口位于同一水平面且平行设置。

16、优选的，所述流化区设有排空口、检修口和卸料口。

17、优选的，所述流化区设有排气口。

18、优选的，所述流化区设有呼吸阀。

19、本实用新型的有益效果：

20、本实用新型能够实现臭氧的高效氧化与传质协同，通过循环泵与射流器的协同作用，将臭氧高效溶解并分散为微米级气泡，强化了臭氧与废水间的传质效率，充分激发催化反应产生羟基自由基和其他活性氧，从而提高难降解有机污染物的降解效率。

21、本实用新型能稳定运行与抗堵保障，在系统内形成的稳定均匀流化场，非均相固体催化剂始终处于动态悬浮状态，强化臭氧气体和废水及非均相催化剂的接触，提升气-液-固三相间的传质效率；另外有效预防非均相固体颗粒催化剂的结垢与堵塞风险，保障装置长期连续稳定运行，并降低维护需求与成本。

22、本实用新型能实现臭氧高效利用与经济节能，高臭氧传质率与反应效率，使废水处理所需的臭氧投加量显著降低；同时，一体化的集成设计减少了设备占地面积与管路损耗，节省大量成本。

23、以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

1.基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置；其特征在于，包括流化床单元、循环流化单元和臭氧投加单元；

2.根据权利要求1所述的基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述循环流化单元包括流化循环管路（21）和流化循环泵（22）；

3.根据权利要求1所述的基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述臭氧投加单元根据所述反应塔（1）的轴线与所述循环流化单元对称布置，包括臭氧循环管路（31）、臭氧循环泵（32）、射流器（33）和臭氧投加口（34）；

4.根据权利要求3所述的基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述臭氧循环管路（31）设置有臭氧浓度检测仪。

5.根据权利要求3所述的基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述臭氧循环管路（31）为ss316l管。

6.根据权利要求1所述的基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，臭氧投加浓度和预计去除cod的质量比控制在2：1至5：1，臭氧气量和循环水流量的气水比控制在1：3至1：15；

7.根据权利要求1所述的基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述2号循环水出口（112）和所述1号循环水进口（105）位于同一水平面且平行设置。

8.根据权利要求1所述的基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述流化区（101）设有排空口（113）、检修口（109）和卸料口（104）。

9.根据权利要求1所述的基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述流化区（101）设有排气口（107）。

10.根据权利要求1所述的基于流化工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述流化区（101）设有呼吸阀（108）。