CN104671389A - 废水的臭氧氧化处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废水的臭氧氧化处理装置，包括提升泵、氧化反应器、紊流器、臭氧发生器以及循环泵，废水经所述提升泵的提升进入到所述氧化反应器，所述臭氧发生器通过所述紊流器连通至所述氧化反应器内，所述循环泵、紊流器和氧化反应器之间通过管子互相连通，形成一个循环。本发明利用紊流器的设置，使臭氧气体与废水在反应器内高速混合，提高了臭氧的利用率，并用更节约能耗和成本的方式提高水和臭氧的接触面积。

Description

废水的臭氧氧化处理装置
技术领域
本发明涉及一种废水处理装置，尤其涉及一种废水的臭氧氧化处理装置。
 
背景技术
基于臭氧的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，副产物没有二次污染，是理想的绿色氧化药剂。随着近几十年臭氧制取技术的不断进步趋于成熟，臭氧氧化方法已逐渐发展成为一种应用广泛的高级氧化技术。而在水处理领域中，该技术已在许多方面得到了应用，其中包括杀菌消毒、除臭、除味、脱色，去除铁、锰，氧化分解有机物和絮凝作用等。由于臭氧化学性质不稳定，在常规条件下易分解，难以长时间保存于运输，因此臭氧常采用现场通过空气或氧气放电制取的方式获得。由于这一过程需要消耗大量电能，因此提高臭氧发生效率和制得臭氧的使用率是现今臭氧氧化在水处理领域的重要课题。此外，由于臭氧杀菌受臭氧的浓度、水温、PH值、水的浊度等因素的影响，因此常规的臭氧深度处理技术具臭氧投加量大、接触时间长、耐冲击负荷差、造价较高、设备操作维修复杂等问题。因此如何更好的将臭氧处理技术运用到污水处理工艺中，成为了现今对臭氧处理工艺以及污水深度处理工艺共同研究的目标。
现有技术中常规的臭氧氧化处理装置，其含臭氧的空气由臭氧发生器制取后经臭氧进气管，通过置于接触池底部的扩散器均匀分布至接触池内；同时池体内的水流采用折流或推流的方式行进，并在流动过程中逐步与臭氧混合反应降解目标污染物；此类系统一般采用四至六间隔间作为经流室，总臭氧消耗则可分成支流布设于相邻径流室间，从而保证接触池内较稳定的臭氧剩余浓度；最终产生的尾气经收集后通过尾气破坏器分解剩余臭氧后排入空气。该种反应器需保证较长的停留时间以保证反应效率；同时，为保证气泡的上升速度，对水的下流流速要求较高，致使该方法需要在足够的压力下投加臭氧以减少水头损失。
常规的臭氧深度处理技术在实际运用中存在以下问题：
a、臭氧利用率低造成发生器能耗高，使运行成本加大，同时由于臭氧具有强氧化性，未完全利用的臭氧可能造成二次污染；
b、常规的臭氧工艺为使臭氧反应率提升而投加的催化剂易造成喷头堵塞；
c、为提高水与臭氧的接触面积，需要使用机械搅拌、多点布气或其他外力作用，混合强度较低；同时由于臭氧发生器产生的气体压力有限，必须通过维持反应区深度、增大池容的手段确保反应效率，增加了置地面积以及能耗。
 
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何提高臭氧的利用率，并用更节约能耗和成本的方式提高水和臭氧的接触面积。
为了解决这一技术问题，本发明提供了一种废水的臭氧氧化处理装置，包括提升泵、氧化反应器、紊流器、臭氧发生器以及循环泵，废水经所述提升泵的提升进入到所述氧化反应器，所述臭氧发生器通过所述紊流器连通至所述氧化反应器内，所述循环泵、紊流器和氧化反应器之间通过管子互相连通，形成一个循环。
所述氧化反应器至少包括主腔体和环设于所述主腔体外侧的一级溢流槽，所述一级溢流槽和主腔体的上侧空间连通，所述循环泵通过管子连通至所述一级溢流槽的底部，所述紊流器连通至所述主腔体内的底部位置。
所述的废水的氧化臭氧氧化处理装置还包括储水罐，所述氧化反应器还包括设于所述一级溢流槽外侧的二级溢流槽，所述二级溢流槽与一级溢流槽的上侧空间连通，所述储水罐连通至所述二级溢流槽的底部。
所述储水罐与臭氧发生器之间通过另一个循环泵连通。
所述氧化反应器内靠近底部位置设有布水器，所述布水器与所述紊流器连接。
所述氧化反应器内设有贵金属催化剂。
所述的废水的氧化臭氧氧化处理装置还包括储存废水的原水罐，所述原水罐通过所述提水泵与所述氧化反应器连通。
本发明利用紊流器的设置，使臭氧气体与废水在反应器内高速混合，提高了臭氧的利用率，并用更节约能耗和成本的方式提高水和臭氧的接触面积。臭氧通过紊流器吸入后与循环水进行混合，并在反应器内与污水发生催化氧化反应，从而达到去除污水中难生物降解的COD，同时达到脱色的效果；本发明还利用循环泵形成回流系统，进一步提升了臭氧气体与废水的混合效果，从而提高了臭氧的利用率。
 
附图说明
图1是本发明一实施例提供的废水的臭氧氧化处理装置的结构示意图；
图中，1-原水罐；2-提升泵；3-氧化反应器；31-主腔体；32-一级溢流槽；33-二级溢流槽；4、6-循环泵；5-储水罐；7-臭氧发生器；8-布水器；9-紊流器；10-贵金属催化剂。
 
具体实施方式
以下将结合图1对本发明提供的废水的臭氧氧化处理装置进行详细的描述，其为本发明一可选的实施例，可以认为，本领域的技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内能够对其进行修改和润色。
请参考图1，本实施例提供了一种废水的臭氧氧化处理装置，包括提升泵2、氧化反应器3、紊流器9、臭氧发生器7以及循环泵4，废水经所述提升泵2的提升进入到所述氧化反应器3，所述臭氧发生器7通过所述紊流器9连通至所述氧化反应器3内，所述循环泵4、紊流器9和氧化反应器3之间通过管子互相连通，形成一个循环。
本实施例利用紊流器9的设置，使臭氧气体与废水在反应器内高速混合，提高了臭氧的利用率，并用更节约能耗和成本的方式提高水和臭氧的接触面积。臭氧通过紊流器吸入后与循环水进行混合，并在反应器内与污水发生催化氧化反应，从而达到去除污水中难生物降解的COD，同时达到脱色的效果；本发明还利用循环泵形成回流系统，进一步提升了臭氧气体与废水的混合效果，从而提高了臭氧的利用率。
有关氧化反应器3的结构，本实施例也做了精心的设计，所述氧化反应器3至少包括主腔体31和环设于所述主腔体31外侧的一级溢流槽32，所述一级溢流槽32和主腔体31的上侧空间连通，所述循环泵4通过管子连通至所述一级溢流槽32的底部，所述紊流器9连通至所述主腔体31内的底部位置。所述的废水的氧化臭氧氧化处理装置还包括储水罐5，所述氧化反应器3还包括设于所述一级溢流槽32外侧的二级溢流槽33，所述二级溢流槽33与一级溢流槽32的上侧空间连通，所述储水罐5连通至所述二级溢流槽33的底部。主腔体31内的水涨到一定程度才会进入到一级溢流槽32中，同样的，只有进一步当一级溢流槽31里的水满出时才会进入到二级溢流槽33中，可以认为，当水满出进入到二级溢流槽33中时，废水已经被充分处理过了。
所述储水罐5与臭氧发生器7之间通过另一个循环泵6连通。通过循环泵6的抽取，储水罐5中的水可被用作臭氧发生器的冷却水进行循环冷却。
所述氧化反应器3内靠近底部位置设有布水器8，所述布水器8与所述紊流器9连接。气液混合物通过布水器8喷射入氧化反应器3底部。
所述氧化反应器3内设有贵金属催化剂10，亦即可以认为，氧化反应器3内固定设有由贵金属填料的床层结构，提高反应速率的同时，还可避免因投加催化剂造成喷头堵塞的问题。
所述的废水的氧化臭氧氧化处理装置还包括储存废水的原水罐1，所述原水罐1通过所述提水泵与所述氧化反应器3连通。
本实施例中的臭氧发生器7利用高压电离(或化学、光化学反应)，使空气中的部分氧气分解聚合为臭氧。臭氧通过紊流器吸入后与循环水进行混合，并在反应器内与污水发生催化氧化反应，从而达到去除污水中难生物降解的COD，同时达到脱色的效果；回流水通过循环泵4作用与臭氧于氧化反应器3内充分混合，本实施例中，臭氧与进水通过错流的方式进行混合，氧化污水中难降解有机物，降低COD,并同时对污水进行脱色及消毒；
使用本实施例提供的废水的氧化臭氧氧化处理装置时，欲处理废水储于原水罐1中，通过提升泵2提升，经由进水管进入氧化反应器3内，并经溢流堰流至一级溢流槽32，一级溢流槽32内的废水由循环泵4输送至紊流器9内，通过臭氧发生器7制备的含臭氧混合气体经紊流器9加压后，与循环废水充分混合。气液混合物通过布设于氧化反应器3内的布水器8喷射入氧化反应器3底部，具体来说，喷射入主腔体31内的底部。废水流经设有贵金属填料的床层，即流经贵金属催化剂10，同时在该区域发生催化臭氧氧化反应，充分消耗废水中的臭氧，从而达到除臭、脱色、杀菌、除铁、除氰化物及有机物等目的。经反应处理后的废水流入二级溢流槽33，进入储水罐5。储水罐5中的水一部分用于外排或回用，另一部分则作为臭氧发生器7的冷却水进行循环冷却。
综上所述，本发明可大大提高臭氧的利用率。经试验，与鼓泡反应塔相比，可将臭氧利用率由90%提高至97~99%，从而使处理同样水量时臭氧发生器的单位能耗降低，从而减少运行成本；此外也降低了未经完全反应而散逸的臭氧造成的潜在风险。本发明利用动力学原理，通过特殊的混合结构与反应器设计，大幅度提高水于臭氧的接触面积，同时将贵金属催化剂设置于反应器内，通过改变反应路径提高反应效率。本发明利用反应高速的紊流器，使臭氧气体与废水在氧化反应器内高速混合，提高供气压力，还以大高径比的反应器形式代替传统反应池，在节省能耗的同时，减少了置地面积，降低投资成本。

Claims (7)

1.一种废水的臭氧氧化处理装置，其特征在于：包括提升泵、氧化反应器、紊流器、臭氧发生器以及循环泵，废水经所述提升泵的提升进入到所述氧化反应器，所述臭氧发生器通过所述紊流器连通至所述氧化反应器内，所述循环泵、紊流器和氧化反应器之间通过管子互相连通，形成一个循环。
2.如权利要求1所述的废水的臭氧氧化处理装置，其特征在于：所述氧化反应器至少包括主腔体和环设于所述主腔体外侧的一级溢流槽，所述一级溢流槽和主腔体的上侧空间连通，所述循环泵通过管子连通至所述一级溢流槽的底部，所述紊流器连通至所述主腔体内的底部位置。
3.如权利要求2所述的废水的氧化臭氧氧化处理装置，其特征在于：还包括储水罐，所述氧化反应器还包括设于所述一级溢流槽外侧的二级溢流槽，所述二级溢流槽与一级溢流槽的上侧空间连通，所述储水罐连通至所述二级溢流槽的底部。
4.如权利要求3所述的废水的氧化臭氧氧化处理装置，其特征在于：所述储水罐与臭氧发生器之间通过另一个循环泵连通。
5.如权利要求1所述的废水的氧化臭氧氧化处理装置，其特征在于：所述氧化反应器内靠近底部位置设有布水器，所述布水器与所述紊流器连接。
6.如权利要求1所述的废水的氧化臭氧氧化处理装置，其特征在于：所述氧化反应器内设有贵金属催化剂。
7.如权利要求1所述的废水的氧化臭氧氧化处理装置，其特征在于：还包括储存废水的原水罐，所述原水罐通过所述提水泵与所述氧化反应器连通。
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