用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统的制作方法

1.本实用新型实施例涉及炼焦技术领域，具体涉及一种用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统。


背景技术：

2.炼焦是以生产煤气和焦炭为目的，同时回收煤气中的焦油、苯、酚等石油类物质的过程。
3.焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其成分复杂多变，除氨氮、氰和硫氰根等无机污染物外，还含有酚、萘、吡啶和喹啉等杂环及多环芳香族化合物。由于氰、多环芳烃和杂环化合物对微生物有毒害作用，很难被生物降解，加之高浓度氨氮对微生物活性也有抑制作用，导致废水可生化性较差，因此，很难通过微生物工艺实现高浓度有机物的去除，此外氨氮的去除率也不高。目前，焦化废水脱氮还是以a/o作为其主要工艺，但出水中的化学需氧量cod(chemical oxygen demand)浓度仍较高，难以达到排放标准，因此需要进一步对a/o工艺的出水进行后续的深度处理，才能使cod达到排放标准。
4.本技术的发明人发现，现有对焦化废水的深度处理主要采用的是高级氧化技术，根据不同反应物质分为芬顿高级氧化技术、次氯酸盐高级氧化技术和高铁酸盐高级氧化技术等处理方式。但芬顿高级氧化、次氯酸盐和高铁酸盐高级氧化技术都需要投加化学药剂，会造成二次污染，也会发生管路和设备的腐蚀，而且，化学药剂的投加量较大，使得运行成本较高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，以解决上述背景技术中的问题。
6.本实用新型实施例提供一种用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，包括：废水池、臭氧催化氧化罐、臭氧发生器、进水布水器、曝气循环机构和清洗机构；
7.所述臭氧催化氧化罐的底端设有进水口，顶端设有出水口和排气口，所述臭氧催化氧化罐的横截面设有催化剂层；
8.所述出水口与出水管路连接，所述排气口与排气管路连接；
9.所述废水池通过进水管路与所述进水口连接，所述进水管路上设有第一提升泵，所述废水池用于存放焦化废水；
10.所述进水布水器设置在所述臭氧催化氧化罐内，与所述进水管路连接，所述进水布水器设有多个出水小孔；
11.所述臭氧发生器通过进气管路与所述进水管路连接，连接点位于所述第一提升泵与所述进水口之间；
12.所述曝气循环机构包括：内循环管、外循环管、微泡释放管和循环泵；
13.所述内循环管和所述微泡释放管设置在所述臭氧催化氧化罐内，分别位于所述进水布水器的下方和上方，所述内循环管和所述微泡释放管上布设有多个微泡循环孔；
14.所述外循环管设置在所述臭氧催化氧化罐的外侧，两端分别与所述内循环管和所述微泡释放管连接，所述循环泵设置在所述外循环管上；
15.所述清洗机构与所述进水管路连接，用于清洗所述臭氧催化氧化罐。
16.基于上述方案可知，本实用新型的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，通过设置废水池、臭氧催化氧化罐、臭氧发生器、进水布水器、曝气循环机构和清洗机构，臭氧催化氧化罐的横截面设有催化剂层，废水池通过进水管路与臭氧催化氧化罐连接，进水布水器设置在臭氧催化氧化罐内，与进水管路连接，臭氧发生器通过进气管路与进水管路连接，曝气循环机构包括：内循环管、外循环管、微泡释放管和循环泵，内循环管和微泡释放管分别设置在进水布水器的下方和上方，外循环管的两端分别与内循环管和微泡释放管连接，循环泵设置在外循环管上，清洗机构与进水管路连接。本实用新型的臭氧催化氧化系统，焦化废水与臭氧混合后通过进水布水器进入臭氧催化氧化罐内，实现布水均匀，臭氧使废水中的有机物去除；且通过曝气循环机构，废水中的臭氧得以重复利用，臭氧利用率得以提升，而且从微泡释放管释放的臭氧微气泡对污水有搅动作用，实现曝气的目的，废水中的有害物质去除率更高，实现焦化废水的达标排放；且没有化学药剂的添加，不会造成二次污染，基建和运行维护成本较低。
17.在一种可行的方案中，所述催化剂层设有多级；
18.多级所述催化剂层间隔的设置在所述臭氧催化氧化罐的横截面上。
19.在一种可行的方案中，还包括：循环水管路、循环水分支管路、循环水分支布水器和循环水泵；
20.所述循环水分支布水器设置在所述臭氧催化氧化罐内，位于所述催化剂层的下方；
21.所述循环水管路的顶端与所述臭氧催化氧化罐的顶端连接，所述循环水分支管路设置在所述臭氧催化氧化罐的外侧，一端与所述循环水分支布水器连接，另一端与所述循环水管路连接；
22.所述循环水泵设置在所述循环水管路上。
23.在一种可行的方案中，还包括：臭氧支气管路；
24.所述臭氧支气管路的一端与所述进气管路连接，另一端与所述循环水管路连接，连接点位于所述循环水泵与所述循环水分支管路之间。
25.在一种可行的方案中，还包括：多介质过滤器和第二提升泵；
26.所述多介质过滤器和所述第二提升泵设置在所述进水管路上，所述多介质过滤器位于所述第一提升泵和所述第二提升泵之间。
27.在一种可行的方案中，所述清洗机构包括：清洗水箱和清洗泵；
28.所述清洗水箱通过清洗管路与所述进水管路连接，连接点位于所述第二提升泵与所述臭氧催化氧化罐之间，所述清洗水箱设有液位计；
29.所述清洗泵设置在所述清洗管路上。
30.在一种可行的方案中，所述清洗水箱通过回水管路与所述出水管路连接。
31.在一种可行的方案中，还包括：臭氧处理器；
32.所述臭氧处理器设置在所述排气管路上。
33.在一种可行的方案中，所述臭氧催化氧化罐的底部设有排污口，所述排污口通过排污管路与所述废水池连接。
34.在一种可行的方案中，所述臭氧催化氧化罐的侧壁设有多个维修孔。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1为本实用新型实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统的示意图；
37.图2为本实用新型实施例中的臭氧催化氧化系统的局部示意图；
38.图3为本实用新型实施例中的臭氧催化氧化罐的局部示意图；
39.图4为本实用新型实施例中的进水布水器的示意图；
40.图5为本实用新型实施例中的内循环管的示意图；
41.图6为本实用新型实施例中的微泡释放管的示意图。
42.图中标号：
43.1、废水池；2、臭氧催化氧化罐；201、催化剂层；21、维修孔；3、臭氧发生器；4、进水布水器；5、曝气循环机构；501、微泡循环孔；51、内循环管；52、外循环管；53、微泡释放管；54、循环泵；6、清洗机构；61、清洗水箱；611、液位计；62、清洗泵；63、清洗管路；64、回水管路；71、进水管路；711、第一提升泵；712、多介质过滤器；713、第二提升泵；72、出水管路；73、排气管路；731、臭氧处理器；74、进气管路；741、臭氧支气管路；75、排污管路；81、循环水管路；82、循环水分支管路；83、循环水分支布水器；84、循环水泵。
具体实施方式
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间
媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
48.图1为本实用新型实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统的示意图，图2为本实用新型实施例中的臭氧催化氧化系统的局部示意图，图3为本实用新型实施例中的臭氧催化氧化罐的局部示意图，图4为本实用新型实施例中的进水布水器的示意图，图5为本实用新型实施例中的内循环管的示意图，图6为本实用新型实施例中的微泡释放管的示意图。
49.如图1至图6所示，本实施例的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，包括：废水池1、臭氧催化氧化罐2、臭氧发生器3、进水布水器4、曝气循环机构5和清洗机构6。
50.臭氧催化氧化罐2的底端设有进水口，废水池1通过进水管路71与臭氧催化氧化罐2的进水口连接，在进水管路71上设有第一提升泵711。废水池1用于存放焦化废水，也可通过连接管路与焦化系统连接，使焦化系统的废水直接进入到废水池1内。
51.臭氧催化氧化罐2的顶端设有出水口和排气口。臭氧催化氧化罐2的出水口与出水管路72连接，处理后的废水经出水管路72排出或收集。排气口与排气管路73连接，臭氧催化氧化罐2内残余的气体自排气管路73排出。
52.臭氧催化氧化罐2的横截面上设有催化剂层201。
53.进水布水器4设置在臭氧催化氧化罐2内，位于臭氧催化氧化罐2的底部位置。进水布水器4的一端与进水管路71连接并连通，另一端封闭。在进水布水器4上设有多个出水小孔。在第一提升泵711的作用下，焦化废水抽吸到进水布水器4内，并从进水布水器4的多个出水小孔向四周喷出，使废水在臭氧催化氧化罐2内布设均匀。
54.臭氧发生器3通过进气管路74与进水管路71连接并连通，进气管路74与进水管路71的连接点位于第一提升泵711与臭氧催化氧化罐2的进水口之间。
55.曝气循环机构5包括：内循环管51、外循环管52、微泡释放管53和循环泵54。
56.内循环管51和微泡释放管53设置在臭氧催化氧化罐2内，内循环管51位于进水布水器4的下方，微泡释放管53位于进水布水器4的上方，内循环管51和微泡释放管53上均布设有多个微泡循环孔501。
57.外循环管52设置在臭氧催化氧化罐2的外侧，外循环管52的两端分别与内循环管51和微泡释放管53的一端连接并连通，内循环管51和微泡释放管53的另一端封闭，循环泵54设置在外循环管52上。
58.清洗机构6与进水管路71连接，清洗机构6用于清洗臭氧催化氧化罐2和臭氧催化氧化罐2内的催化剂层201。
59.需要说明的是，上述的各管路上以及后续所述的管路上均设有控制阀，通过控制阀可控制各管路的通断。
60.本实施例中，焦化废水在第一提升泵的作用下通过进水管路和进水布水器进入到臭氧催化氧化罐内，臭氧气体通过进气管路在进入罐体之前进入进水管路和废水进行混
合，废水中会产生很多微小气泡，经过臭氧混合后的废水通过进水布水器进入臭氧催化氧化罐体内部，实现臭氧催化氧化罐体内部的布水均匀。在臭氧催化氧化罐体内，臭氧和废水中有机物进行反应，使废水中的有机物去除。同时，在循环泵的作用下，含有臭氧微泡的废水通过微孔进入内循环管，并经外循环管后，最终通过微泡释放管上的微孔释放，这个过程中废水中臭氧得以重新利用，避免了臭氧从排气接口快速排出，臭氧利用率得以提升，而且从微泡释放管释放的臭氧微气泡对污水(废水)有搅动作用，还可以实现曝气的目的，使废水中的有害物质去除率更高。且废水在臭氧催化氧化罐内自下往上移动，经过催化剂层时，在臭氧和催化剂的共同作用下，废水中的有机物进一步被去除，实现焦化废水的达标排放。
61.通过上述内容不难发现，本实施例的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，通过设置废水池、臭氧催化氧化罐、臭氧发生器、进水布水器、曝气循环机构和清洗机构，臭氧催化氧化罐的横截面设有催化剂层，废水池通过进水管路与臭氧催化氧化罐连接，进水布水器设置在臭氧催化氧化罐内，与进水管路连接，臭氧发生器通过进气管路与进水管路连接，曝气循环机构包括：内循环管、外循环管、微泡释放管和循环泵，内循环管和微泡释放管分别设置在进水布水器的下方和上方，外循环管的两端分别与内循环管和微泡释放管连接，循环泵设置在外循环管上，清洗机构与进水管路连接。本实施例的臭氧催化氧化系统，焦化废水与臭氧混合后通过进水布水器进入臭氧催化氧化罐内，实现布水均匀，臭氧使废水中的有机物去除；且通过曝气循环机构，废水中的臭氧得以重复利用，臭氧利用率得以提升，而且从微泡释放管释放的臭氧微气泡对污水有搅动作用，实现曝气的目的，废水中的有害物质去除率更高，实现焦化废水的达标排放；且没有化学药剂的添加，不会造成二次污染，基建和运行维护成本较低。
62.可选的，本实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，臭氧催化氧化罐2内的催化剂层201设有多级(多个)。
63.多级的催化剂层201间隔的设置在臭氧催化氧化罐2的横截面上。废水在臭氧催化氧化罐内自下往上移动，依次的经过多级催化剂层时，废水中的有机物去除的更彻底，实现焦化废水的达标排放。
64.进一步的，本实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，还包括：循环水管路81、循环水分支管路82、循环水分支布水器83和循环水泵84。
65.循环水分支布水器83设置在臭氧催化氧化罐2内，循环水分支布水器83设有多个，多个循环水分支布水器83分别位于多级的催化剂层201的下方。
66.循环水管路81的顶端与臭氧催化氧化罐2的顶端连接并连通，循环水分支管路82设置在臭氧催化氧化罐2的外侧，一端与循环水分支布水器83连接，另一端在相互并联后与循环水管路81的底端连接并连通。
67.循环水泵84设置在循环水管路81上。
68.本实施例中，臭氧催化氧化罐上部经过处理的废水，在循环水泵的作用下，通过循环水管路进入循环水分支管路，最终通过循环水支路布水器再次进入到臭氧催化氧化罐体内，对废水中可能剩余的有机物进一步催化氧化，废水中的有害物去除更彻底，保证焦化废水的达标排放。
69.进一步的，本实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，还包括：臭氧支气管路741。
70.臭氧支气管路741的一端与进气管路74连接并连通，臭氧支气管路741的另一端与循环水管路81连接，臭氧支气管路741与循环水管路81的连接点位于循环水泵84与循环水分支管路82之间。
71.本实施例中，臭氧通过循环水分支管路进入到循环水支路布水器，弥补前期反应消耗的臭氧，保证循环水中拥有足够的臭氧微泡量，废水和臭氧实现二次接触，增加了废水和臭氧接触时间，同时通过分层布水，使得废水的有害物去除效果更好，保证焦化废水的达标排放。
72.可选的，本实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，还包括：多介质过滤器712和第二提升泵713。
73.多介质过滤器712和第二提升泵713设置在进水管路71上，位于第一提升泵711与臭氧催化氧化罐2之间，且多介质过滤器712位于第一提升泵711和第二提升泵713之间。
74.本实施例中，焦化废水经过多介质过滤器的过滤作用，废水中微小粒子(如悬浮和胶状杂质)被去除，防止废水中的微小粒子造成臭氧催化氧化罐内催化剂层的污染和堵塞。
75.进一步的，本实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，清洗机构6包括：清洗水箱61和清洗泵62。
76.清洗水箱61通过清洗管路63与进水管路71连接并连通，清洗管路63与进水管路71的连接点位于第二提升泵713与臭氧催化氧化罐2之间，在清洗水箱61上设有液位计611。
77.清洗泵52设置在清洗管路63上。
78.本实施例中，通过清洗机构可对臭氧催化氧化罐定期清洗。清洗时，臭氧进气管路和臭氧支气管路处于关闭状态，清洗水箱内的清洗水在清洗泵作用下进入进水管路，最终进入到臭氧催化氧化罐体内。在罐体内部清洗水有两个流动方向，一股水流自下而上通过催化剂层，另一股水流通过循环水管路经循环水支路布水器再次进入到罐体内，在两股水流的共同冲击下，污染物进入清洗水(必要时可在清洗水箱内投加化学药剂进行清洗)，清洗水最终通过出水管路排出臭氧催化氧化罐。
79.进一步的，本实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，清洗水箱61通过回水管路64与出水管路72连接并连通。当清洗水箱内的水位较低时，可通过回收管路进行补水，使用更方便。
80.可选的，本实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，还包括：臭氧处理器731。
81.臭氧处理器731设置在排气管路73上。臭氧催化氧化罐内的残余气体经臭氧处理器无害化处理后排放，防止残余的臭氧对环境造成污染。
82.可选的，本实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，臭氧催化氧化罐2的底部设有排污口，排污口通过排污管路75与废水池1连接。臭氧催化氧化罐内的沉淀物经排污管路重新进入废水池，在废水池内沉淀，然后定期对废水池清理即可。
83.可选的，本实施例中的用于焦化废水处理的微泡耦合臭氧催化氧化系统，臭氧催化氧化罐2的侧壁上间隔的设有多个维修孔21。维修孔用于供维修工进出，方便对臭氧催化氧化罐的保养维修。
84.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。
85.而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
86.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
87.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。