非均相臭氧催化氧化与膜分离一体化反应器的制作方法

1.本实用新型涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种非均相臭氧催化氧化与膜分离一体化反应器。


背景技术：

2.随着我国社会经济的蓬勃发展，工业水平的不断发展，人们的环保意识逐渐觉醒，环境污染问题开始引起了关注。其中生活污水和工业废水的处理难题亟待解决，其中含有大量的有机污染物是治理的难点、重点，如果不加以处理或者处理的不彻底，会对水体、环境造成破坏，导致生态环境的持续恶化，最终危害到人类自身。
3.高级氧化技术被视为处理有机废水的一个有效途径，臭氧催化氧化作为其中一种也得到了广泛的关注和研究。目前的臭氧催化氧化技术可以大致分为两类：均相和非均相臭氧催化，两者相比非均相催化更具优势，不仅臭氧的分解速度快、反应更高效，而且催化剂易于回收、不产生二次污染。但是臭氧非均相催化也仍存在催化剂成本高、活性物质易溶出、催化剂中毒、寿命缩短等问题。
4.非均相臭氧催化氧化对进水的水质有很高的要求，悬浮颗粒物(ss)要保持在一定水平下，如果进水中的ss浓度过高，在反应过程中ss会吸附在催化剂表面，造成催化剂中毒，影响催化剂的使用效果和寿命，对进水进行预处理去除ss就显得尤为重要了，但传统的固液分离手段存在效率低下、无法长期运转、成本高等问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对传统的固液分离手段效率低下的问题，提供一种非均相臭氧催化氧化与膜分离一体化反应器。
6.一种非均相臭氧催化氧化与膜分离一体化反应器，包括：
7.一级膜反应箱，内部空腔至下而上分为用于混合废水、臭氧和药剂的第一下集水区和用于汇集处理后废水的第一上集水区；且该两个集水区之间设置有催化剂层和管式微滤膜，其中管式微滤膜位于催化剂层的下方，且管式微滤膜的一端与第一下集水区连通；和
8.二级膜反应箱，内部安装有复合膜组件，所述管式微滤膜的另一端与复合膜组件下方空腔连通，所述复合膜组件内安装有产水管，所述产水管的出水端与第一下集水区连通。
9.进一步的，所述第一下集水区和所述第一上集水区通过回流管线连通。
10.进一步的，所述回流管线包括连通第一下集水区和第一上集水区的管路和设置在管路上的循环泵。
11.进一步的，所述二级膜反应箱内部空腔至下而上分为第二下集水区和第二上集水区；所述管式微滤膜的一端与第二下集水区连通，所述复合膜组件安装在第二下集水区和第二上集水区之间。
12.进一步的，所述第二上集水区侧边设置有溢流收集区，所述第二上集水区通过溢
流口与溢流收集区连通。
13.进一步的，所述溢流收集区的下端设置有排污口。
14.进一步的，所述第一上集水区和所述第二上集水区的顶端开设有通气口。
15.进一步的，所述第一上集水区和所述第二上集水区的顶端开设有冲洗口。
16.上述非均相臭氧催化氧化与膜分离一体化反应器，通过使用管式微滤膜可有效去除原水中的大量悬浮颗粒物，保证进水水质达到非均相臭氧催化氧化的要求并分离出浓缩废液，而复合膜组件将来自管式微滤膜的浓缩液再次浓缩，实现了高效分离和污染物消除功能的结合，提高了废水处理效率。
附图说明
17.图1为一级膜反应箱的结构示意图；
18.图2为二级膜反应箱的结构示意图。
19.图中：100、一级膜反应箱；110、第一下集水区；120、第一上集水区；130、管式微滤膜；140、催化剂层；150、回流管线；200、二级膜反应箱；210、第二下集水区；220、复合膜组件；230、产水管；240、第二上集水区；250、溢流收集区。
具体实施方式
20.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、完整地说明，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，都属于本实用新型保护的范围。
21.如图1和图2所示，在一个实施例中，一种非均相臭氧催化氧化与膜分离一体化反应器，包括：一级膜反应箱100，内部空腔至下而上分为用于混合废水、臭氧和药剂的第一下集水区110和用于汇集处理后废水的第一上集水区120；第一下集水区110和第一上集水区120通过回流管线150连通；且该两个集水区之间设置有催化剂层140和管式微滤膜130，其中管式微滤膜130位于催化剂层140的下方，且管式微滤膜130的一端与第一下集水区110连通。二级膜反应箱200，内部安装有复合膜组件220，管式微滤膜130的另一端与复合膜组件220下方空腔连通，复合膜组件220内安装有产水管230，产水管230的出水端与第一下集水区110连通。
22.在使用时，原水进入第一下集水区110，经与药剂和臭氧混合后没进入管式微滤膜130进行过滤，被管式微滤膜130过滤后的废水清液进入催化剂层140，最终汇集到第一上集水区120内，回流管线150可将第一上集水区120内的废水清液输送到第一下集水区110内；未被管式微滤膜130过滤的废水浓缩液会流入二级膜反应箱200内复合膜组件220下方的空腔内，废水浓缩液向上流动穿过复合膜组件220，经过复合膜组件220过滤的废水浓缩液经产水管230回流到第一下集水区110内。
23.上述非均相臭氧催化氧化与膜分离一体化反应器，通过使用管式微滤膜130可有效去除原水中的大量悬浮颗粒物，保证进水水质达到非均相臭氧催化氧化的要求并分离出浓缩废液，而复合膜组件220将来自管式微滤膜130的浓缩液再次浓缩，实现了高效分离和
污染物消除功能的结合，提高了废水处理效率。
24.在本实施例中，第一下集水区110和第一上集水区120通过回流管线150连通。通过使用回流管线150将第一上集水区120的液体回流到第一下集水区110内，延长了废水的反应时间。具体的回流管线150包括连通第一下集水区110和第一上集水区120的管路和设置在管路上的循环泵，用于将第一上集水区120的液体驱动流向第一下集水区110。
25.在本实施例中，二级膜反应箱200内部空腔至下而上分为第二下集水区210和第二上集水区240；管式微滤膜130的一端与第二下集水区210连通，复合膜组件220安装在第二下集水区210和第二上集水区240之间。
26.在本实施例中，第二上集水区240侧边设置有溢流收集区250，第二上集水区240通过溢流口与溢流收集区250连通。穿过复合膜组件220的浓缩液会进入第二上集水区240，当液面高过溢流口时，高于溢流口的液体及表层的泡沫会溢流进入溢流收集区250，其中液体会通过溢流收集区250返回第二上集水区240。
27.在本实施例中，溢流收集区250的下端设置有排污口，用于对溢流收集区250内的浮渣进行排放。流入溢流收集区250的浮渣会聚集在溢流收集区250内，并可通过排污口进行排放。
28.在本实施例中，第一上集水区120和第二上集水区240的顶端开设有通气口，用于保持膜反应箱内外压力平衡。
29.在本实施例中，第一上集水区120和第二上集水区240的顶端开设有冲洗口，用于提供压缩空气和清洗用水对箱内提供定期的冲洗。上述一级膜反应箱100正常运行时为常压，管式微滤膜130需要反冲洗时，容器内压可升至0.5～0.7mpa，一级膜反应箱100内具有强氧化性的水体作为冲洗用水，清洗膜表面污染物，简化了膜反冲洗系统设计；因管式微滤膜130处于强氧化环境，有机污染物不易附着于膜表面，可增加膜通量并减少膜反冲洗频率。
30.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。