CN101531406B - 一种uv/h2o2高级氧化水处理设备和处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种UV/H2O2高级氧化水处理设备和处理方法，所述的UV/H2O2高级氧化水处理设备，包括H2O2投加装置和反应器，所述的H2O2投加装置由依次连接的加药箱、流量计和射流器组成；所述的反应器包括壳体、设置于壳体内部中轴线上的紫外灯和环绕于紫外灯外部并连通壳体的进水口和出水口的环形玻璃管。所述的水处理方法为：预先配制H2O2溶液置于加药箱内，通过射流器虹吸连续投加H2O2并混合；上述投加了H2O2的原水从射流器出水口经反应器壳体的进水口流入反应器，在紫外灯的照射下沿环形玻璃管由下向上流动。本发明能够实现H2O2地自动投加，可有效延长水被紫外线照射的时间；工艺操作简单，仅需定期补充H2O2溶液，适用于城市市政管网水的深度处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种UV/H2O2高级氧化水处理设备和处理方法，属于水处理设备技术领域。
背景技术
现代工业不断发展的同时也将含有大量有毒有害、生物难降解的污染物废水排入环境中，造成水质的严重污染。水厂传统采用的混凝、沉淀、过滤、消毒等常规水处理工艺已难以应对复杂的水源水质。水厂出水的水质问题集中表现在有嗅味、消毒副产物多、水质化学稳定性和生物稳定性较差等方面，尤其是出厂水通过复杂庞大的管网系统输送到用户的过程中，往往由于受到管网的二次污染，使水质达不到国家标准，甚至严重恶化，危及人民身体健康。因此，研发新型高效的水处理技术，已成为水处理领域的热点之一。
高级氧化法是一种新生的水处理技术，可高效降解有机物，主要包括化学氧化、光催化氧化、湿式氧化、超临界水氧化等。其中的UV/H2O2体系氧化方法是化学氧化的一种，因工艺相对简单，且处理过程中不产生任何固体废物，近年来被广泛应用于饮用水的深度处理中。H2O2的氧化作用是因为H2O2在紫外的作用下，可产生氧化性极强的·OH，使有机污染物被氧化而得以降解。但是在UV/H2O2工艺中，H2O2的光解效率较低，所以需投加高浓度的H2O2。但从毒理学的角度来看，高浓度的H2O2是不可行的。而且H2O2与氯的反应迅速，所以多余的H2O2有必要通过生物过滤去除，这样也在一定程度上增加了处理成本。因此，如何提高H2O2的光解效率，已达到既提高净化效率，又不过多增加处理成本的效果，是目前亟待解决的一个问题。
发明内容
为解决上述存在的问题，本发明提供了一种UV/H2O2高级氧化水处理设备，以有效延长紫外线的照射时间，充分发挥羟基自由基的氧化作用，去除水中有机污染物，提高净化效率。
本发明还提供了利用上述的UV/H2O2高级氧化水处理设备进行水处理的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
所述的UV/H2O2高级氧化水处理设备，包括H2O2投加装置和反应器，所述的H2O2投加装置由依次连接的加药箱、流量计和射流器组成；所述的反应器包括一底部设进水口、顶部设出水口的壳体、设置于壳体内部中轴线上的紫外灯和环绕于紫外灯外部并连通壳体的进水口和出水口的环形玻璃管；所述的射流器的出水口与壳体的进水口连通。
为达到较好的净化效果，所述的紫外灯的两端分别固定在壳体的底部和顶部，紫外灯的功率为20～60W；所述的环形玻璃管的内径为100～150mm；被处理水在环形玻璃管内的停留时间为10～30min。
所述的水处理的方法包括如下步骤：(1)预先配制一定浓度的H2O2溶液置于加药箱内，通过射流器虹吸连续投加H2O2并混合，并通过流量计调节投加浓度为0.5～1.0mg/L；(2)上述投加了H2O2的原水从射流器出水口经反应器壳体的进水口流入反应器，在紫外灯的照射下沿环形玻璃管由下向上流动，保证水在环形玻璃管内的停留时间为10～30min，已达到较好的净化效果。
本发明的有益效果是：
(1)能够实现H2O2地自动投加，充分利用管网余压无需加压；
(2)环形玻璃管的结构设计，实现在有限的空间里有效延长水被紫外线照射时间的目的，充分发挥了羟基自由基的氧化作用，从而可将H2O2的投加量控制在一个较低的浓度范围，节省了去除多余H2O2的处理成本；
(3)工艺操作简单，仅需定期补充H2O2溶液，能有效去除水中有机污染物，降低出水嗅味，改善出水水质，适用于城市市政管网水的深度处理，可作为管道直饮水工艺的前处理单元。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
1加药箱，2流量计，3射流器，4进水口，5出水口，6紫外灯，7壳体，8环形玻璃管。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述的UV/H2O2高级氧化水处理设备，包括H2O2投加装置和反应器，所述的H2O2投加装置由依次连接的加药箱1、流量计2和射流器3组成；所述的反应器包括一圆柱形不锈钢壳体7，壳体7底部设进水口4、顶部设出水口5，射流器3的出水口与壳体的进水口4连通，壳体7内部中轴线上设有紫外灯6，紫外灯6的两端分别固定在壳体7的底部和顶部，紫外灯6的外部环绕有一环形玻璃管8，环形玻璃管8连通壳体7的进水口4和出水口5。
应用本发明所述的水处理设备进行水处理的方法如下：(1)预先配制一定浓度的H2O2溶液置于加药箱内，通过射流器虹吸连续投加H2O2并混合，并通过流量计调节投加浓度为1.0mg/L；(2)打开紫外灯，紫外灯功率为40W，使上述投加了H2O2的原水从射流器出水口经反应器壳体的进水口流入反应器，在紫外灯的照射下沿环形玻璃管由下向上流动，环形玻璃管的内径为100mm，水在环形玻璃管内的停留时间为30min。
实施例2
除H2O2投加浓度为0.6mg/L，紫外灯功率为20W，水在环形玻璃管内的停留时间为20min外，其余同实施例1。
实施例3
除H2O2投加浓度为0.8mg/L，紫外灯功率为60W，环形玻璃管内径为150mm，水在环形玻璃管内的停留时间为10min外，其余同实施例1。
实施例4
除H2O2投加浓度为0.5mg/L外，其余同实施例1。
水质处理效果测试
对比例的水处理设备与实施例1的区别是：反应器中的水流通道与紫外灯为平行设置，H2O2投加浓度为1.0mg/L。
经上述实施例和对比例处理后的水质指标见表1。
通过上表对比可知，本发明的实施例H2O2的投加量虽低于或与对比例中的相当，但经处理后的水质指标均好于对比例。
Claims (2)
1.一种UV/H2O2高级氧化水处理设备，其特征在于：包括H2O2投加装置和反应器，所述的H2O2投加装置由依次连接的加药箱、流量计和射流器组成；所述的反应器包括一底部设进水口顶部设出水口的壳体、设置于壳体内部中轴线上的紫外灯和环绕于紫外灯外部并连通壳体的进水口和出水口的环形玻璃管；所述的射流器的出水口与壳体的进水口连通；
所述的紫外灯的两端分别固定在壳体的底部和顶部，紫外灯的功率为20～60W；所述的环形玻璃管的内径为100～150mm。
2.一种利用权利要求1所述的UV/H2O2高级氧化水处理设备进行水处理的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)配制一定浓度的H2O2溶液置于加药箱内，通过射流器虹吸连续投加H2O2并混合，并通过流量计调节H2O2的投加浓度为0.5～1.0mg/L；(2)上述投加了H2O2的原水从射流器出水口经反应器壳体的进水口流入反应器，在紫外灯的照射下沿环形玻璃管由下向上流动，保证水在环形玻璃管内的停留时间为10～30min。
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