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本专利针对传统芬顿反应器存在处理效率下降、结晶堵塞、运行成本高等问题，提出SKL-三相催化氧化反应器解决方案。通过磁化预处理改变水分子结构，降低药剂碰撞阻力，结合超声波催化和磁环防堵设计，实现高效降解COD，降低运行成本，提升污水处理稳定性。
[0001]本实用新型涉及水处理领域，特别涉及一种SKL-三相催化氧化反应器。
[0002] 催化氧化技术是水处理的重要方法之一，尤其针对难降解有毒工业废水。催化氧 化法主要是利用强氧化剂催化氧化废水中的有机污染物，或直接氧化有机污染物，或将大 分子有机污染物氧化成小分子有机污染物，达到降解C0D和脱色的目的。催化氧化技术主要 有Fenton催化氧化、臭氧催化氧化、光催化氧化等。
[0003] 在本实用新型发明之前，目前应用广泛的传统芬顿流化床存在着处理效果下降， 结晶体堵塞，污泥量大，运行成本高等缺陷。臭氧催化氧化法通常用于低浓工业废水或城市 生活垃圾污水，对难降解工业废水去除率低，难以达标。光催化氧化法催化效率相对低，悬浮相 催化剂易凝聚且难以分离回收，活性成分损失大，水处理装置大型化、高效及多功能化难以 解决。
[0004] 本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，研制SKL-三相催化氧化反应器。
[0006] SKL-三相催化氧化反应器，其主要技术特征是进水提升栗在SKL-三相催化氧化 反应器附近的提升栗房内，与SKL-反应器I型进水管道连接;SKL-反应器I型进水口在底部， 与底部布水器连接，SKL-反应器I型出水口在顶部，通过管道连通至SKL-反应器II型底部进 水口，SKL-反应器II型进水口与其底部布水器连接，SKL-反应器II型出水口在顶部;所述的 SKL-反应器I型，下半部内置永磁材料，上半部内置固相催化剂SKL-A和超声波换能器I型， 均通过焊接于反应器内壁的承载框架安置;超声波换能器I型对应的超声波发生器I型为外 置，与SKL-超声波换能器I型连接;所述的氧化剂加药点在SKL-反应器I型出水口管道上，氧 化剂加药栗在药剂房内，与加药点通过药剂管连接，氧化剂储槽在室外的安全区域，通过与 药剂栗连接输送到加药点；所述SKL-反应器II型，下半部安置磁环，上半部内置超声波换能 器II型，均通过焊接于反应器内壁的承载框架安置;超声波换能器I型对应的超声波发生 器I型为外置，与SKL-超声波换能器I型连接。
[0008] 所述SKL-反应器I型上半部内置超声波换能器I型，所发出的频率f为35-50kHz。
[0009] 所述SKL-反应器II型底端设置的布水器上面安置的磁环为T650-2,电感系数 58.0L/N 2，相对磁导率10μ〇，涂层为环氧树脂。
[0010] 所述SKL-反应器II型上半部内置超声波换能器II型，所发出的频率f为25-35kHz。
[0011] 所述超声波换能器I型的超声波发生器I型在室内控制室内，超声波换能器I型的 超声波发生器I型在室内控制室内。
[0012] 本实用新型的优点和效果在于用于难降解废水净化处理，具有的有益效果为：
[0013] 对废水采用磁化预处理，水分子按照磁力线的方向重新排列，水分子团平衡体系 被打破，减少了极性有机物活性点与药剂分子的碰撞屏障，从而使化学反应的速度和反应 程度显著增高，减少了固相催化剂的损耗和氧化剂的使用量，运行成本显著降低。
[0014] 超声技术联合催化氧化避免了长时间运行后固相催化剂被废水中悬浮物包裹、堵 塞，确保催化剂SKL-A的活性。同时超声技术使废水中难降解污染物分子结构发生改变，加 速催化氧化反应，从而加速污染物质的水解、分解和聚合过程，大幅度的提升了催化氧化反应速 率。
[0015] 催化剂SKL-A代替传统亚铁催化氧化，比表面积大，催化活性点多，催化活性提高， 氧化反应速率和氧化能力提高，对工业废水中难降解污染物具有非常好的处理效果。
[0016] SKL-三相催化氧化反应器处理效果好、运行成本低、能耗低、操作简单。
[0019] 进水提升栗1、布水器2、永磁材料3、超声波换能器I型4、超声波发生器I型5、氧化 剂加药栗6、氧化剂储槽7、磁环8、超声波换能器II型9、超声波发生器II型10。
[0021] 联合超声、磁化技术提供一种SKL-三相催化氧化反应器深度水处理设备，能够高 效、低成本、长期稳定运行，且适合大规模处理水量。
[0022] 首先，利用超声与催化氧化组合技术对污染物的降解，当超声波在介质中传播时， 由于超声波与介质的相互作用，使介质发生物理的和化学的变化，由此产生一系列力学的、 热学的、电磁学的和化学的超声效应。超声对非均相界面会因超声波振动的切向力和微射 流等作用而使长时间运行后固相催化剂表面附着的废水中的悬浮物破碎变细，从而清除污 垢，确保催化剂的活性。超声的空化作用使污染物分子结构发生改变，可加速催化氧化反 应，还可加速污染物质的水解、分解和聚合过程。
[0023]其次，在催化氧化污水处理中引入磁化技术，废水经过磁化预处理后，水分子按照 磁力线的方向重新排列，水分子团平衡体系被打破，减少了极性有机物活性点与药剂分子 的碰撞屏障，从而使化学反应的速度和反应程度显著增高。应用过程中彰显了低成本、低污 染、低能耗、易操作等特点。
[0025]如图1所示，SKL-三相催化氧化反应器，进水提升栗1在SKL-三相催化氧化反应器 附近的提升栗房内，与SKL-反应器I型进水管道连接;SKL-反应器I型进水口在底部，与底部 布水器2连接，SKL-反应器I型出水口在顶部，通过管道连通至SKL-反应器II型底部进水口， SKL-反应器II型进水口与其底部布水器连接，SKL-反应器II型出水口在顶部;所述的SKL-反应器I型，下半部内置永磁材料3,上半部内置固相催化剂SKL-A和超声波换能器I型4,均 通过焊接于反应器内壁的承载框架安置;超声波换能器I型4对应的超声波发生器I型5为外 置，超声波发生器I型5在室内控制室，与SKL-超声波换能器I型4连接;所述的氧化剂加药点 在SKL-反应器I型出水口管道上，氧化剂加药栗6在药剂房内，与加药点通过药剂管连接，氧 化剂储槽7在室外的安全区域，通过与药剂栗连接输送到加药点；所述SKL-反应器II型，下 半部安置磁环8,上半部内置超声波换能器II型9,均通过焊接于反应器内壁的承载框架安 置;超声波换能器I型9对应的超声波发生器I型10为外置，超声波发生器I型10在室内控制 室，与SKL-超声波换能器I型9连接;所述SKL-反应器I型下半部内置永磁材料3为稀土永磁 材料钕铁硼NcbFewB，其剩磁为1.12-1.37T，矫顽力836-915kA/m，最大磁能积239-358kJ/ m3,工作时候的温度 80°C ;所述SKL-反应器I型上半部内置超声波换能器I型4,对应的超声波发 生器I型5为外置，超声波发生器I型5在室内控制室，与SKL-超声波换能器I型4连接，所发出 的频率f为35-50kHz;所述SKL-反应器II型底端设置的布水器上面安置的磁环8为T650-2， 电感系数58.0L/N 2,相对磁导率10μ〇,涂层为环氧树脂;所述SKL-反应器II型上半部内置超 声波换能器Π 型9,对应的超声波发生器II型10为外置，超声波发生器II型10在室内控制 室，与SKL-超声波换能器II型9连接，所发出的频率f为25-35kHz。
[0027] SKL-三相催化氧化反应器由通过管道相连的SKL-反应器I型、SKL-反应器II型组 成。日处理8万吨化纤废水采用8套SKL-三相催化氧化反应器并联，单组SKL-三相催化氧化 反应器处理水量1万吨。
[0028] 进一步，该化纤废水经进水提升栗1提升，由进水主管分别通过8套SKL-反应器I型 底部布水器2均匀进入反应器。
[0029]进一步，废水首先经磁化预处理，SKL-反应器I型下半部内置永磁材料3，其安置在 焊接于反应器内壁的承载框架，经磁化预处理时间8min，所选永磁材料为钕铁硼Nd2Fe14B (NNF45)，磁性能为剩磁为1 · 37T，矫顽力876kA/m，最大磁能积358kJ/m3,工作时候的温度 80°C。
针对传统Fenton反应能耗高、药剂成本大、处理效率低的问题，提出超声波协同催化氧化技术。通过将超声波替代搅拌器、结合曝气系统，提升反应效率并降低药剂用量；分段调节pH值与添加混凝剂，减少中间...
针对传统Fenton反应能耗高、药剂用量大、处理效率低的问题，提出采用超声波协同催化氧化技术，结合曝气系统与智能控制，优化反应条件。通过分段混合区设计和pH梯度调控，实现Fe²⁺与H₂O₂的高...
针对现有磁化水装置因水流速快导致磁化不彻底的问题，创新性地在磁化块间嵌入超声波发生头，通过超声波震荡使水流翻腾，延长水与磁化块的接触时间，明显提升磁化效率。结构设计紧凑，成本低，适用于大规模推...
针对传统燃油脱硫需催化剂和热能的局限，提出利用红外线陶瓷离子技术实现无毒无害脱硫。通过红外线与燃油分子高频谐振，使氢链断裂硫磺析出，无需加氢或催化剂，直接在发动机油管/油箱中应用，大大降低硫含...
针对传统液态物质催化方法中分子活化能不足的问题，创新性地提出磁激化与超声波叠加的物理催化方案。通过磁旋射、磁喷射及强超声波磁激化三阶段结构设计，利用高压液流在磁场中切割磁力线产生磁激化，再...
针对传统液体催化依赖化学催化剂或单一物理方法效率低的问题，提出采用磁激化与强超声波磁化叠加效应的三阶段催化系统。通过磁旋射、迷宫式磁激化和强超声波磁激化分阶段提升液体分子活化能，实现反应加...
针对现有臭氧水制取设备不足以满足大流量高浓度需求、设备通用性差及难以接入质量追溯系统的问题，设计集成空气预处理、臭氧发生、气液混合、磁化水处理及远程数据传输的多系统装置。通过四级磁化提升水体溶解...
针对现有吸污车污水处理分离效率低、出水水质差、易造成二次污染等问题，提出采用超声波泥水分离预处理装置结合多级过滤与反排系统，通过超声波空化效应加速泥水分离，配合旋流器和液压装置实现污水循环利用...
针对传统燃气节气装置仅通过磁化节能、催化效果不足的问题，提出一种结合磁化与催化增氧的双重节能方案。通过在催化腔内设置多孔催化元件并负载氧化铜、氧化镍催化剂，配合壳体外的磁性元件，使燃气在磁场作...
研究方向：催化剂和反应器，旨在通过结合生物、热化学和电化学方法，将废弃碳资源（生物质、塑料和二氧化碳）高效转化为有价值的化学品和燃料。
研究方向： 新能源用稀土掺杂碳基多功能催化剂、稀土原子协同催化降解汽车尾气、新型高性能轻质超硬材料等