一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器的制作方法

本实用新型涉及一种废水处理设备，尤其是一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器。

背景技术：

化学镀镍工艺，即在含有金属镍离子的溶液中加入还原剂次磷酸钠，两者发生氧化还原反应，实现镍离子在镀件表面的沉积，形成镀层。为使镀层致密，常需在反应过程中加入苹果酸、柠檬酸等络合剂，因而化学镍废水中的镍常以络合态形式存在，难以直接通过调碱沉淀的方式去除。不仅如此，还原剂次磷酸钠是一种极难处理的无机磷，难以通过直接加入石灰和除磷剂进行去除。因此，镍、磷的稳定达标问题一直是化学镍废水处理过程中的难点。

目前，常用的化学镍废水处理工艺仍以氧化为主，通过氧化的方式破络，同时促进次磷酸盐向正磷酸盐转化，从而使镍、磷可以通过后续的混凝沉淀方式去除。臭氧是一种强氧化剂，其在水中的氧化还原电位高达2.07 eV，具有强氧化性，可用于化学镍废水处理。

然而，现有臭氧氧化反应器在化学镍废水处理过程中存在以下问题：1、常规塔式臭氧反应器，缺乏高效的气水混合系统，气液接触面积小，接触时间短，导致臭氧传质效果差，臭氧利用率低；2、为提高臭氧氧化速率，通常会在反应器中加入催化剂填料，但是，由于化学镍废水硬度高、重金属浓度高，填料易在催化剂表面板结，反而不利于臭氧氧化反应；3、单纯的微孔曝气和射流混合器等臭氧接触方式，主要是通过前端控制提高臭氧在水中的溶解度，但缺少反应过程优化，仅适合短暂液体滞留，实际效果容易受到反应器的有效水深度、气液比、气压大小等因素限制。

因此，针对臭氧氧化法处理化学镍废水，通过优化反应器结构，保证臭氧与水充分接触、提高气液混合效率、增加臭氧在水中的溶解度是提升处理效果的关键。

技术实现要素：

为克服现有臭氧反应器中气液接触面积小、时间短，臭氧传质效果差、利用率低的缺陷，本实用新型提供一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，通过设置带有隔板的内筒和带有隔板的外壳体，延长气液接触时间，加强臭氧传质，实现两级高效气液混合的技术效果。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，包括臭氧反应器主体、臭氧发生器、臭氧管线、进水管线和出水管线。反应器主体由内筒和外壳体组成，内筒和外壳体同轴安装。内筒上部设布水器，下部设穿孔板，穿孔板上固定微孔曝气盘，内筒外表面布设隔板。外壳体底部安装微孔曝气头，上部设有出水口，内表面布设隔板。

上述的一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，所述的隔板优选带有孔洞的穿孔板。

上述的一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，所述的臭氧发生器与微孔曝气头通过臭氧管线连接，臭氧管线上设有压力表和进气阀。

上述的一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，所述的布水器与进水管线连接，进水管线上设有进水阀门。

上述的一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，所述的出水口与出水管线连接，出水管线上设有出水阀门。

本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型采用臭氧氧化技术处理化学镍废水，臭氧氧化性强，处理效果好，并且，臭氧半衰期快，分解后变成氧气，对环境二次污染小；

（2）本实用新型采用上进水，下进气的气液错流混合方式，增加了废水与臭氧的接触面积，延长接触时间，提高了气液混合效率和臭氧利用率；

（3）本实用新型公开的臭氧氧化反应器主体由内筒和外壳体组成，气、水在内筒中混合反应后，经由内筒和外壳体之间的穿孔板进入内筒和外壳体之间的二级气液混合反应区，进行气液二级混合反应，延长了接触时间，防止臭氧还未来得及与废水反应就溢出，进一步提高了气液混合效率和臭氧利用率；

（4）内筒外表面和外壳体内表面均设有隔板，因此当气液混合流途径内筒和外壳体之间的二级气液混合反应区时，形成紊流，强化了气液混合效果。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为AA剖面图。

图中1.内筒，2.隔板，3.穿孔板，4.微孔曝气头，5.布水器，6.外壳体，7.臭氧管线，8.臭氧进气阀，9.压力表，10.臭氧发生器，11.进水管线，12.进水阀门，13.出水口，14.出水管线，15.出水阀门，16.一级气液混合区，17.二级气液混合区。

具体实施方式

如图1所示，一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，包括臭氧反应器主体、臭氧发生器10、臭氧管线7、进水管线11和出水管线14。反应器主体由内筒1和外壳体6组成，内筒1和外壳体6同轴安装。内筒1上部设布水器5，下部设穿孔板3，穿孔板3上固定微孔曝气头4，内筒1外表面布设隔板2。外壳体6底部安装微孔曝气头4，上部设有出水管线14，内表面布设隔板2。

上述的一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，所述的隔板2优选带有孔洞的穿孔板。

上述的一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，所述的臭氧发生器与微孔曝气头4通过臭氧管线7连接，臭氧管线7上设有臭氧进气阀8和压力表9。

上述的一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，所述的布水器5与进水管线11连接，进水管线11上设有进水阀门12。

上述的一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器，所述的出水口13与出水管线14连接，出水管线14上设有出水阀门15。

一种用于化学镍废水处理的臭氧氧化反应器运行时，废水通过内筒1上部的布水器5自上而下进入反应器，布水器5将废水打散成雾状，有利于增大气液接触面积。臭氧发生器10输出臭氧，臭氧通过臭氧管线7和微孔曝气头4自下而上进入反应器。臭氧管线上设有臭氧进气阀8和压力表9，可以观察和控制臭氧的进气量，微孔曝气头4可以鼓出微小的气泡，增大气液接触面积，增加气泡在水中的停留时间。臭氧微气泡与废水在内筒1中一级错流混合，从而保证了更高的气液混合效率和臭氧利用效率。为进一步强化气液混合，废水与臭氧微气泡一级混合后，废水通过内筒1底部穿孔板3的孔洞进入二级气液混合区17，进行二次气液混合。在二级气液混合区17，由一级混合区16的来水与反应器底部微孔曝气头4鼓出的臭氧微气泡混合，一同自下而上流动。内筒1的外表面和外壳体6的内表面均有多层隔板2，因此，废水在内筒1和外壳体6之间围成的二级气液混合区17多次折流，从而达到进一步强化气液混合效果的目的，与此同时，延长了臭氧的接触时间，使得臭氧分子与水中污染物分子之间的氧化反应更加充分。外壳体上部设出水口13，气液混合流流至外壳体上部时，由出水口13流出至后续混凝沉淀池，重金属离子和其他有机污染物经混凝沉淀从污水中去除。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。