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申请/专利权人：博天环境集团股份有限公司;博天工业技术(北京)有限公司

摘要：本发明实施例提供了一种悬浮床臭氧催化氧化反应器及应用其处理污水的方法，所述反应器包括反应器罐体和位于反应器罐体内的臭氧催化剂床层和多个体积可变的浮升舱；反应器罐体的底部设置有臭氧进气管道，反应器罐体内设置有滑轨，臭氧催化剂床层可沿滑轨上下移动；所述浮升舱固定于臭氧催化剂床层底部，浮升舱内储存有气体，以使臭氧催化剂床层悬浮于反应器罐体中的待处理污水中。采用本发明提供的反应器，通过计算并调整浮升舱的体积，使处理污水时，臭氧催化剂床层可以悬浮于待处理污水的中；通过调整臭氧的曝气量，控制反应器罐体内的压力，使所述臭氧催化剂床层悬浮于待处理污水的中上部，使催化剂与臭氧接触更充分，提高臭氧催化氧化的效率。

主权项：1.一种悬浮床臭氧催化氧化反应器，其特征在于，包括反应器罐体和位于反应器罐体内的臭氧催化剂床层和多个体积可变的浮升舱；所述反应器罐体的底部设置有臭氧进气管道，顶部设置有臭氧出气管道；所述反应器罐体内沿竖直方向设置有至少一条滑轨，所述臭氧催化剂床层可沿滑轨上下移动；所述浮升舱固定于所述臭氧催化剂床层底部，浮升舱内储存有气体，以使所述臭氧催化剂床层悬浮于反应器罐体中的待处理污水中；所述浮升舱底部为活塞，所述活塞可沿浮升舱内壁上下移动，以改变浮升舱的体积；所述反应器罐体底部设置有臭氧曝气盘；所述臭氧曝气盘与所述臭氧进气管道相连；通过调整臭氧的曝气量，控制反应器罐体内的压力，使所述臭氧催化剂床层悬浮于反应器内待处理污水的中上部；所述臭氧催化剂床层底部为多孔板，所述多孔板的开孔上方设置有曝气帽。

全文数据：一种悬浮床臭氧催化氧化反应器及其应用技术领域本发明涉及臭氧催化氧化技术领域，特别是涉及一种悬浮床臭氧催化氧化反应器及其应用。背景技术臭氧催化氧化技术在污水深度处理领域广泛应用。臭氧催化氧化技术通常采用非均相臭氧催化氧化技术，即包含气、固、液三相反应体系；如何提高气、液、固三相的传质能力，提高催化剂催化效果，是近年来研究的热点。传统的固定床反应器通常是将一定量的催化剂装填在反应器底部13～12高度处。受压力和溶解度等因素的影响，在反应器的底部污水中的臭氧溶量较低，而在反应器的中上部，污水中的臭氧溶解度较大；然而传统的催化剂填充方法，使得催化剂往往恰好位于反应器的下部，因此催化剂的利用率较低。鉴于此问题，需要一种能够使催化剂层位于反应器中上部的方法或装置。发明内容本发明实施例的目的在于提供一种悬浮床臭氧催化氧化反应器及其应用，以实现在处理污水时，催化剂床层位于反应器的中上部。具体技术方案如下：本发明第一方面提供了一种悬浮床臭氧催化氧化反应器，包括反应器罐体和位于反应器罐体内的臭氧催化剂床层和多个体积可变的浮升舱；所述反应器罐体的底部设置有臭氧进气管道，顶部设置有臭氧出气管道；所述反应器罐体内沿竖直方向设置有至少一条滑轨，所述臭氧催化剂床层可沿滑轨上下移动；所述浮升舱固定于所述臭氧催化剂床层底部，浮升舱内储存有气体，以使所述臭氧催化剂床层悬浮于反应器罐体中的待处理污水中。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述浮升舱底部为活塞，所述活塞可沿浮升舱内壁上下移动，以改变浮升舱的体积。在本发明第一方面的一些实施方式中，包括两条滑轨，所述两条滑轨分别固定于反应器罐体侧壁的相对位置。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述滑轨以焊接的方式固定于反应器罐体的侧壁上。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述臭氧催化剂床层底部为多孔板。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述多孔板的开孔上方设置有曝气帽。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述反应器罐体底部设置有臭氧曝气盘；所述臭氧曝气盘与所述臭氧进气管道相连。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述反应器罐体侧壁下方设置有进水管道，侧壁上方设置有出水管道。本发明第二方面提供了一种采用本发明第一方面所述的悬浮床臭氧催化氧化反应器处理污水的方法。本发明实施例提供的悬浮床臭氧催化氧化反应器，通过计算，可通过调整浮升舱的体积，使得处理污水时，臭氧催化剂床层可以悬浮于待处理污水的中；通过调整臭氧的曝气量，控制反应器罐体内的压力，使所述臭氧催化剂床层悬浮于反应器内待处理污水的中上部，使催化剂与臭氧接触更充分，提高臭氧催化氧化的效率。附图说明为了更清楚地说明本发明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一种悬浮床臭氧催化氧化反应器的结构示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明第一方面提供了一种悬浮床臭氧催化氧化反应器，如图1所示，包括反应器罐体1和位于反应器罐体1内的臭氧催化剂床层8和多个体积可变的浮升舱6；所述反应器罐体1的底部设置有臭氧进气管道3，顶部设置有臭氧出气管道11；所述反应器罐体1内沿竖直方向设置有至少一条滑轨12，所述臭氧催化剂床层8可沿滑轨12上下移动；所述浮升舱6固定于所述臭氧催化剂床层8底部，浮升舱6内储存有气体，可使所述臭氧催化剂床层8悬浮于反应器罐体1内的待处理污水中。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述气体选自空气；所述浮升舱6内的气体，本领域技术人员可根据实际需要选择，此为本领域常用技术手段，本发明在此不做限定。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述臭氧催化剂床层8包括床层网架9和填装于床层网架9内的催化剂。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述浮升舱6顶部固定于所述床层网架9的底部，所述浮升舱6的中间部位为圆柱形结构，底部为活塞5；所述活塞5可沿浮升舱6的内壁上下移动，以改变浮升舱6的体积。在本发明第一方面的一些实施方式中，根据待处理污水的密度、催化剂的重量等，计算提供相应浮力所需要的空气体积，调整活塞5的位置，控制浮升舱6的体积，即控制浮升舱6内气体的体积，当待处理污水进入反应器罐体1后，臭氧催化剂床层8即可悬浮于污水中。在本发明第一方面的一些实施方式中，在确定浮升舱6内空气体积后，将活塞5固定于浮升舱6内，以保持浮升舱6的体积不变；所述活塞5的固定方式可选择螺栓固定，此为本领域常用技术手段，本发明在此不做限定。在本发明第一方面的一些实施方式中，可以通过调整反应器罐体1内的压力，调整所述催化剂床层8在待处理污水中的悬浮高度，示例性地，通过增加曝气量，增加反应器罐体1内的压力，可升高催化剂床层8在待处理污水中的悬浮高度；减少曝气量，降低反应器罐体1内的压力，可降低催化剂床层8在待处理污水中的悬浮高度；此外，还可以在所述臭氧出气管道11上设置压力控制阀门，以控制反应器罐体1内的压力；此为本领域常用技术手段，本发明在此不做限定。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述反应器包括两条滑轨12，所述两条滑轨12分别固定于反应器罐体1侧壁的相对位置。本领域中所述反应器罐体1的横截面通常为圆形，本发明中所说的两条滑轨12分别固定于反应器罐体1侧壁的相对位置，即指两条滑轨12在水平方向上的连线经过反应器罐体1横截面的圆心。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述滑轨12以焊接的方式固定于反应器罐体1的侧壁上。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述床层网架9的两侧分别安装有滑动轮，所述滑动轮与所述滑轨12匹配，使所述催化剂床层8能够沿所述滑轨12上下移动。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述臭氧催化剂床层8底部为多孔板；也就是说，所述床层网架9的底面为多孔板；所述浮升舱6固定于所述多孔板的下方。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述多孔板的开孔上方设置有曝气帽7。所述曝气帽7能够阻挡其上方的催化剂从多孔板的开孔中掉出催化剂床层8；同时当装置进水时，又不影响水流等通过所述多孔板的开孔上行至催化剂床层8内。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述反应器罐体1底部设置有臭氧曝气盘4；所述臭氧曝气盘4与所述臭氧进气管道3相连。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述床层网架9的底面的多孔板的面积与所述反应器罐体1的横截面积相等，即多孔板下方的待处理污水及臭氧只能通过多孔板上的开孔以及曝气帽7进入臭氧催化剂床层8内。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述多孔板上的开孔在多孔板上均匀分布，所述浮升舱6设置在开孔之间。由于浮升舱6占有一定的体积，减少了待处理污水及臭氧的流道面积，增加了水流和臭氧的流速；且当水流和臭氧经过所述曝气帽7时，其流向发生了改变，有利于臭氧和待处理污水的二次混合，使臭氧在待处理污水中分布更加均匀，也使臭氧与催化剂能够更充分地接触。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述反应器罐体1侧壁下方设置有进水管道2，侧壁上方设置有出水管道10。在本发明第一方面的一些实施方式中，所述反应器罐体1、浮升舱6、床层网架9、滑轨12等均采用316L不锈钢材质；所述曝气帽7、臭氧曝气盘4采用钛合金材料；所述活塞5可采用聚四氟乙烯材料；此为本领域常用材料，本发明在此不做限定。本发明第二方面提供了一种采用本发明第一方面所述的悬浮床臭氧催化氧化反应器处理污水的方法，具体包括：根据待处理污水的密度，计算将臭氧催化剂床层8悬浮于污水中所需要的空气体积，调整活塞5的位置，控制浮升舱6内匹配相应体积的空气；待处理污水从进水管道2进入所述反应器罐体1内，催化剂床层8悬浮于待处理污水中；通过改变反应器罐体1中的压力，可调整催化剂床层8在待处理污水中的悬浮位置；通过臭氧进气管道3和臭氧曝气盘4向污水中曝气，气体经过曝气帽7，与催化剂得到充分接触，并对污水进行催化氧化；经处理的污水经过出水管道10排出反应器罐体1，臭氧催化后产生的尾气经过臭氧出气管道11排出反应器罐体1。本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

权利要求：1.一种悬浮床臭氧催化氧化反应器，其特征在于，包括反应器罐体和位于反应器罐体内的臭氧催化剂床层和多个体积可变的浮升舱；所述反应器罐体的底部设置有臭氧进气管道，顶部设置有臭氧出气管道；所述反应器罐体内沿竖直方向设置有至少一条滑轨，所述臭氧催化剂床层可沿滑轨上下移动；所述浮升舱固定于所述臭氧催化剂床层底部，浮升舱内储存有气体，以使所述臭氧催化剂床层悬浮于反应器罐体中的待处理污水中。2.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述浮升舱底部为活塞，所述活塞可沿浮升舱内壁上下移动，以改变浮升舱的体积。3.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，包括两条滑轨，所述两条滑轨分别固定于反应器罐体侧壁的相对位置。4.如权利要求3所述的反应器，其特征在于，所述滑轨以焊接的方式固定于反应器罐体的侧壁上。5.如权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述臭氧催化剂床层底部为多孔板。6.如权利要求5所述的反应器，其特征在于，所述多孔板的开孔上方设置有曝气帽。7.如权利要求1-6中任一项所述的反应器，其特征在于，所述反应器罐体底部设置有臭氧曝气盘；所述臭氧曝气盘与所述臭氧进气管道相连。8.如权利要求1-6中任一项所述的反应器，其特征在于，所述反应器罐体侧壁下方设置有进水管道，侧壁上方设置有出水管道。9.一种采用权利要求1-8中任一项所述的悬浮床臭氧催化氧化反应器处理污水的方法。

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