本技術(shù)屬于廢水處理，具體地，涉及一種臭氧催化氧化廢水處理裝置以及一種臭氧催化氧化廢水處理方法。

背景技術(shù)：

1、臭氧催化氧化技術(shù)是一種常用的去除污水中有機物的處理技術(shù)。

2、臭氧催化氧化主要是利用溶解在水中的臭氧在催化劑的作用下，生成強氧化能力的羥基自由基。常用的催化劑一般為非均相的顆粒狀催化劑，易于固液分離、無二次污染，在廢水處理中應(yīng)用廣泛。

3、非均相臭氧催化氧化過程分為四個階段：臭氧溶解在水中，并被吸附到催化劑表面；催化劑將臭氧活化生成自由基；催化劑表面吸附有機物；有機物被自由基氧化。

4、非均相臭氧催化氧化涉及氣液固三相傳質(zhì)，在現(xiàn)有技術(shù)中，為增強傳質(zhì)過程、提高臭氧利用率，相關(guān)專利和技術(shù)采用的方法包括設(shè)置射流器、增加塔內(nèi)壓力、多個臭氧催化氧化塔組合等方法。

5、然而這些方法需要增加設(shè)備(射流器、加壓容器、催化氧化塔)，勢必會增加基建費用，增加占地面積。

6、此外，現(xiàn)有的臭氧催化氧化裝置對于臭氧的利用率較低。在工作的過程中，大部分臭氧還未參加反應(yīng)就直接排放，導(dǎo)致臭氧發(fā)生器規(guī)模大且能耗高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對如上所述的技術(shù)問題，本技術(shù)旨在提出一種廢水處理裝置，其能夠增強處理過程中的氣、固、液體之間的傳質(zhì)效果，提高廢水處理效率以及臭氧利用率。

2、本技術(shù)還提出了一種廢水處理方法，該方法能夠增強處理過程中的傳質(zhì)效果，提高廢水處理效率，提高臭氧利用率。

3、根據(jù)本技術(shù)，提供了一種廢水處理裝置，包括塔體和設(shè)置在所述塔體內(nèi)的處理單元，在所述塔體的上部設(shè)置有進水口，在所述塔體的下部設(shè)置有出水口，所述處理單元位于所述進水口和所述出水口之間，其中，所述處理單元包括：浮閥塔板、進氣總成以及催化塔板，浮閥塔板位于進氣總成的上方，催化塔板位于進氣總成的下方。廢水從所述進水口進入所述塔體，流至所述浮閥塔板上；臭氧通過所述進氣總成進入所述塔體并向上流動，通過所述浮閥塔板溶解在所述浮閥塔板上的廢水內(nèi)；溶解臭氧后的廢水向下流動至催化塔板上，經(jīng)過催化之后向下流動，從所述出水口排出。

4、在塔內(nèi)，臭氧向上流動，浮閥塔板上的閥體在臭氧的力的作用下打開，同時，臭氧在閥體的作用下向水平方向流動，從而與浮閥塔板上的廢水溶合。臭氧與廢水能夠具備很大的接觸面積，從而加快臭氧溶入廢水的速度。

5、在某些實施方式中，浮閥塔板的部分周壁與塔體的塔壁密封連接或者緊密貼合，另一部分周壁與塔體的塔壁具有第一通道口；催化塔板的部分周壁與塔體的塔壁密封連接或者緊密貼合，另一部分周壁與塔體的周壁具有第二通道口；第一通道口與第二通道口在水平方向的投影相互不重疊。

6、優(yōu)選的方案，第一通道口與第二通道口設(shè)置為其在水平方向的投影相距最遠(yuǎn)的位置。自浮閥塔板的氣液混合物向下流到催化塔板的連接塔壁的一側(cè)，然后經(jīng)過催化劑床層向催化塔板的第二通道口處流動。第一、二間隙的優(yōu)選設(shè)置方式，增加了氣液混合物在催化塔板上的流動路徑。

7、在某些實施方式中，在所述塔體內(nèi)從上到下依次設(shè)置有多個所述處理單元。每個處理單元的浮閥塔板與塔體的塔壁的接觸處在水平面的投影重疊，每個處理單元的催化塔板與塔體的塔壁的接觸處在水平面的投影重疊。如此設(shè)置，在整個塔內(nèi)，從上向下氣液混合物流經(jīng)浮閥塔板和催化塔板形成錯流。增加了臭氧、廢水以及催化劑的接觸時間以及接觸效率，進而，廢水中的有機物除去效果顯著提高。

8、為了進一步的提高催化塔板處液固的傳質(zhì)效率。對催化塔板設(shè)置如下結(jié)構(gòu)。

9、所述的催化塔板包括：盛放催化劑的支撐板以及第一折流板，第一折流板的一個側(cè)邊與支撐板連接，第一折流板與支撐板構(gòu)成的角度0°＜α≤90°。第一折流板與支撐板構(gòu)成的角度整體上呈90°

10、優(yōu)選的，在塔內(nèi)的豎直方向上，第一折流板的截面為曲線形狀。譬如截面為s型的折流板。

11、曲線形狀的第一折流板設(shè)置可設(shè)置多個。多個第一折流板與支撐板的連接處基本與廢液在支撐板上的整體流動方向垂直。廢液流經(jīng)曲線形狀的第一折流板，在相鄰第一折流板之間形成間隔腔內(nèi)產(chǎn)生湍流，在多個湍流區(qū)間，可增強液固傳質(zhì)效率。在湍流區(qū)間內(nèi)，催化劑顆粒在多方向水流的作用下，催化劑顆粒的反復(fù)翻轉(zhuǎn)運動、上下浮動，加大了固-液接觸面積。因此，液固反應(yīng)也就是溶解臭氧被激發(fā)、廢水中有機物被降解的反應(yīng)更加充分。

12、在某些實施方式中，兩個第一折流板之間還設(shè)有第二折流板，第二折流板的一個側(cè)邊與支撐板上方的框支梁相連接，相對的另一個側(cè)邊與支撐板具有間隙。

13、第二折流板如同第一折流板，在塔內(nèi)的豎直方向上，第二折流板的截面為曲線形狀。譬如截面為s型的折流板。

14、第二折流板的板面基本與廢液在支撐板上的整體流動方向垂直。

15、第二折流板與支撐板構(gòu)成的角度0°＜α≤90°。第二折流板與支撐板構(gòu)成的角度整體上呈90°

16、同時設(shè)置第一、二折流板的催化塔板，在每個湍流區(qū)間內(nèi)，催化劑顆粒被水流帶動下上下浮動頻率更大，進一步加大固-液接觸面積，并且水流在支撐板的停留時間延長，進而廢水中有機物被降解的效果進一步增加。

17、框支梁可以為框架式結(jié)構(gòu)、或者由多個橫梁組成，框架梁通過支撐桿與支撐板相連?？蛑Я阂部梢詾槠渌Y(jié)構(gòu)，只要可以將第二折流板固定在支撐板上方即可。

18、在一個優(yōu)選的實施例中，在所述浮閥塔板的遠(yuǎn)離所述進水口的端部沿豎直方向設(shè)置有浮閥溢流堰和浮閥降液板。

19、所述浮閥溢流堰設(shè)置在所述浮閥塔板的上方，用于限制所述浮閥塔板的液面高度；所述浮閥降液板設(shè)置在所述浮閥塔板的下方，用于為向下流動的廢水導(dǎo)流。

20、在一個優(yōu)選的實施例中，在催化塔板的支撐板遠(yuǎn)離所述浮閥降液板的端部沿豎直方向設(shè)置有催化溢流堰和催化降液板。

21、所述催化溢流堰設(shè)置在所述支撐板的上方，用于限制所述支撐板上的液面高度。

22、所述催化降液板設(shè)置在所述支撐板的下方，用于為向下流動的廢水導(dǎo)流。

23、催化塔板的催化溢流堰與支撐板連接，兩者的連接處基本與廢液在支撐板上的整體流動方向垂直。

24、在一個優(yōu)選的實施例中，所述浮閥降液板的最低點低于所述催化溢流堰的最高點。

25、在一個優(yōu)選的實施例中，在所述塔體內(nèi)設(shè)置有進液擋板，在所述浮閥塔板的上端面設(shè)置有擋條，所述擋條位于所述進水口和所述浮閥塔板的閥體之間，廢水從所述進水口進入所述塔體后，在所述進液擋板的作用下落到所述擋條的遠(yuǎn)離所述閥體的一側(cè)。

26、在一個優(yōu)選的實施例中，所述進氣總成包括布?xì)夤?。具體的，布?xì)夤転橐欢朔忾]的管道，在所述布?xì)夤艿墓鼙谏戏植加卸鄠€氣孔。

27、進氣總成還包括與布?xì)夤苓B接的法蘭，所述布?xì)夤芡ㄟ^所述法蘭安裝在塔體的進氣口處。

28、在一個優(yōu)選的實施例中，在所述塔體內(nèi)從上到下依次設(shè)置有多個所述處理單元，在所述塔體的側(cè)壁上設(shè)置有多個檢修口，所述檢修口與所述處理單元一一對應(yīng)。

29、在一個優(yōu)選的實施例中，在所述塔體內(nèi)從上到下依次設(shè)置有至少三個所述處理單元，在所述塔體的頂部設(shè)置有臭氧收集口，所述臭氧收集口與位于最下方的所述處理單元的進氣總成連接，臭氧從所述臭氧收集口流出后進入位于最下方的所述處理單元的進氣總成內(nèi)，其余所述處理單元的進氣總成連接臭氧發(fā)生器，所述臭氧發(fā)生器為其余所述處理單元提供臭氧。

30、在本技術(shù)中，還提供了一種廢水處理方法，使用申請?zhí)峁┑膹U水處理裝置對廢水進行處理，臭氧在經(jīng)過所述處理單元的浮閥塔板的過程中溶入廢水，溶有臭氧的廢水在所述處理單元的催化塔板上進行催化反應(yīng)。

31、在一個優(yōu)選的實施例中，未溶入廢水的臭氧從所述塔體頂部的臭氧收集口流出后，從位于最下方的所述處理單元進入所述塔體，完成臭氧的循環(huán)利用。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的優(yōu)點如下。

33、本發(fā)明采用浮閥塔板促進了臭氧和廢水的傳質(zhì)，替代了傳統(tǒng)的曝氣，當(dāng)氣相穿過浮閥塔板上的閥體時，浮閥塔板表面的廢水被分散成液滴，氣液接觸傳質(zhì)面積增大，氣液傳質(zhì)速率加快，從而使更多的臭氧溶入到廢水中。進一步地，再結(jié)合通過催化床層的改進，更好的使得氣、液、固三相充分接觸進行反應(yīng)，進而，提高了臭氧的利用率以及廢水的處理效率。

34、并且，本技術(shù)利用多層塔板組合將一個處理單元分為上中下三個部分，多個處理單元再沿豎直方向設(shè)置，減少了基建投資和占地面積。

35、此外，本技術(shù)中未溶解的臭氧通過臭氧收集口再次進入處理單元，實現(xiàn)重新利用，替代了現(xiàn)有技術(shù)中的臭氧破壞裝置，無需加壓釋氣裝置，臭氧的使用效率高。