CN102616882A - 一种臭氧-微波紫外光氧化处理废水深度处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种臭氧-微波紫外光氧化处理废水深度处理系统，涉及一种有机废水的处理装置。技术方案是：包括依次顺序连接的空气压缩机、储气罐、冷冻干燥机、制氧机、臭氧发生器和溶气泵，其中溶气泵上设置有两个进口和一个出口，臭氧发生器连接溶气泵其中一个进口，溶气泵另一个进口连接中间水箱，溶气泵出口连接微波紫外线装置，微波紫外线装置后端连接有循环水箱，循环水箱中设置隔板，隔板上层水排出，隔板下层水通过管道回流至中间水箱。该系统具有更高的氧化效率，提高设备使用寿命，实现了废水和臭氧的充分混溶，且在微波紫外光作用下其作用效率比单独使用臭氧或紫外光技术大幅提高。

Description

一种臭氧-微波紫外光氧化处理废水深度处理系统

技术领域

本发明涉及一种有机废水的处理装置，特别是涉及一种利用臭氧和微波紫外光进行氧化处理的废水深度处理系统。

背景技术

难降解有机废水处理是国内外面临的重大技术难题。目前，有效的处理技术主要是高级氧化技术（Advanced Oxidation Technology）。该技术是近20年来环保领域发展起来的一组新技术，定义为凡是反应中涉及羟基自由基 （??OH， hydroxyl free radical）的氧化过程，就属于高级氧化过程（Advanced Oxidation Process，英文简称为AOP），又称为高级氧化技术。该技术主要采用以羟基自由基为核心的强氧化剂，快速、无选择性、彻底氧化水体中的各种难降解的有机污染物。具体的技术包括（1）臭氧氧化技术，（2）光与光催化氧化技术，（3）湿式氧化技术，（4）超声波氧化技术，（5）过氧化氢与Fenton试剂氧化技术，（6）等离子体技术与γ射线技术，等等。现有技术的缺点主要是：氧化效率低；现有电极紫外线灯因电极老化而使紫外线强度减弱及因电极失效而使灯管报废；传统设计中，臭氧投加方式多采用文丘里射流+静态混合器混入，存在溶解效率低，氧化剂投加量大等缺陷；单独使用臭氧或紫外光技术，作用效率低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的困难，提供一种臭氧-微波紫外光氧化处理废水深度处理系统，该系统具有更高的氧化效率，提高设备使用寿命，实现了废水和臭氧的充分混溶，且在微波紫外光作用下其作用效率比单独使用臭氧或紫外光技术大幅提高。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种臭氧-微波紫外光氧化处理废水深度处理系统 ，包括依次顺序连接的空气压缩机、储气罐、冷冻干燥机、制氧机、臭氧发生器和溶气泵，其中溶气泵上设置有两个进口和一个出口，臭氧发生器连接溶气泵其中一个进口，溶气泵另一个进口连接中间水箱，溶气泵出口连接微波紫外线装置，微波紫外线装置后端连接有循环水箱，循环水箱中设置隔板，隔板上层水排出，隔板下层水通过管道回流至中间水箱。

在上述技术方案中，所述微波紫外线装置包括中空管状结构的壳体，壳体上设置有进水管和出水管，其中进水管与溶气泵的出口连接，出水管与循环水箱连接，壳体中部设置有石英管，石英管外壁和壳体内壁一起形成一个容水空腔，石英管中部设置有汞氩灯管，波导金属网设置在石英管内并围绕在汞氩灯管的周边，波导金属网的一端从壳体一端穿出并连接在一侧设置的磁控管上。

在上述技术方案中，所述壳体两端分别设置有进风口和排风口，波导金属网的一端从排风口穿出后连接在磁控管上。 

从上述本发明的结构特征可以看出，其优点是：该系统采用空气压缩机、储气罐、臭氧制备机等技术制备臭氧，较之现有专利“与膜分离设备相组合的悬浮光催化氧化水处理方法及其装置”（公开号CN1125782C）的未予以说明的“空气供给装置”相比，具有更高的氧化效率；采用微波紫外线灯管，其突出优点是用微波能量激发汞发光，克服了现有电极紫外线灯因电极老化而使紫外线强度减弱及因电极失效而使灯管报废等缺点，该灯管使用寿命约为4万小时，大约是传统电极灯管寿命的六倍；实现了废水与臭氧的充分混溶，传统设计中，臭氧投加方式多采用文丘里射流+静态混合器混入，存在溶解效率低，氧化剂投加量大等缺陷，该系统采用涡流加压溶气技术，气液比最高可达20%，稳定混合比超过10%，氧化剂混入后，在0.4Mpa的压力条件下，溶解效率可以达到90%，出水中的微气泡细微到20—50μm，较文式混合效率提高2—4倍，减少了氧化剂投加量，降低了氧化处理成本；臭氧与废水混溶后，进入微波紫外光腔体，作用效率较单独使用臭氧或紫外光技术，提高30%-50%；该系统处理污水，效率高且不会产生二次污染。

附图说明

本发明将通过附图比较以及结合实例的方式说明：

图1是本发明结构原理示意图；

图2是本发明微波紫外线装置结构示意图；

其中附图标记1是壳体      2是进水管      3是出水管

4是石英管      5是汞氩灯管      6是波导金属网    

7是磁控管     8是进风口     9是排风口。

具体实施方式

    下面结合附图通过实施例对本发明做进一步的说明：

 如图1 和图2所示，本发明的一种臭氧-微波紫外光氧化处理废水深度处理系统，包括依次顺序连接的空气压缩机、储气罐、冷冻干燥机、制氧机、臭氧发生器和溶气泵，其中溶气泵上设置有两个进口和一个出口，臭氧发生器连接溶气泵其中一个进口，溶气泵另一个进口连接中间水箱，溶气泵出口连接微波紫外线装置，微波紫外线装置后端连接有循环水箱，循环水箱中设置隔板，隔板上层水排出，隔板下层水通过管道回流至中间水箱。所述微波紫外线装置包括中空管状结构的壳体，壳体上设置有进水管和出水管，其中进水管与溶气泵的出口连接，出水管与循环水箱连接，壳体中部设置有石英管，石英管外壁和壳体内壁一起形成一个容水空腔，石英管中部设置有汞氩灯管，波导金属网设置在石英管内并围绕在汞氩灯管的周边，波导金属网的一端从壳体一端穿出并连接在一侧设置的磁控管上。所述壳体两端分别设置有进风口和排风口，波导金属网的一端从排风口穿出后连接在磁控管上。

该系统各部分工作过程具体描述为：空气压缩机将周围自然环境中的空气吸收压缩，通过管路输送到储气罐中，储气罐顶部装有安全阀，进出口管路装有压力表及阀门，以便与工艺操作；储气罐内的气体通过输气管道进入冷冻干燥机，通过冷冻法对空气进行脱水干燥，再经输气管路将干燥后的空气输送至PSA制氧机，通过变压吸附过程制得高纯度氧气；高纯度氧气经输气管路进入臭氧发生器，流经放电室电极间隙，通过气隙放电方式制得高浓度臭氧。臭氧发生器连有循环冷却管路、保护性排水管路以及自动排水阀；臭氧发生器的臭氧出口通过专用管路与加压溶气泵吸气口相连，溶气泵将中间水箱的污水吸入加压，并通过泵腔贯通流产生的真空作用吸入臭氧，利用泵腔循环流和特殊叶轮尾迹剪切作用将臭氧以微气泡形态溶入水中，制得高溶解度的臭氧水；加压溶气泵出口连接微波紫外线装置，将含有高溶解度臭氧的污水打入微波紫外线装置，进行高强紫外光的穿透辐照，通过臭氧吸收紫外光的催化还原过程产生高浓度羟基自由基，产生高级氧化作用，对污水中各类污染物进行分解、改性，最终碳化。在微波紫外线装置中，混合液从进水管进入，布水于容水空腔中，容水空腔中心是微波能激发汞氩灯管产生紫外光，紫外光与混合液作用，发生氧化反应，使难降解有机物被氧化，达到处理目的。所述的进风口与排风口是为了给紫外灯管及磁控管等相关微波产生装置进行风冷和降温。

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 

Claims (3)

1.一种臭氧-微波紫外光氧化处理废水深度处理系统 ，其特征在于包括依次顺序连接的空气压缩机、储气罐、冷冻干燥机、制氧机、臭氧发生器和溶气泵，其中溶气泵上设置有两个进口和一个出口，臭氧发生器连接溶气泵其中一个进口，溶气泵另一个进口连接中间水箱，溶气泵出口连接微波紫外线装置，微波紫外线装置后端连接有循环水箱，循环水箱中设置隔板，隔板上层水排出，隔板下层水通过管道回流至中间水箱。

2.根据权利要求1所述的一种臭氧-微波紫外光氧化处理废水深度处理系统，其特征在于所述微波紫外线装置包括中空管状结构的壳体（1），壳体（1）上设置有进水管（2）和出水管（3），其中进水管（2）与溶气泵的出口连接，出水管（3）与循环水箱连接，壳体（1）中部设置有石英管（4），石英管（4）外壁和壳体（1）内壁一起形成一个容水空腔，石英管（4）中部设置有汞氩灯管（5），波导金属网（6）设置在石英管（4）内并围绕在汞氩灯管（5）的周边，波导金属网（6）的一端从壳体（1）一端穿出并连接在一侧设置的磁控管（7）上。

3.根据权利要求2所述的一种臭氧-微波紫外光氧化处理废水深度处理系统，其特征在于所述壳体（1）两端分别设置有进风口（8）和排风口（9），波导金属网（6）的一端从排风口（9）穿出后连接在磁控管（7）上。

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