CN106430524A - 卧式曲线迂回的臭氧氧化反应器管网 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卧式曲线迂回的臭氧氧化反应器管网，涉及臭氧氧化污水处理技术。本管网由横向管（10）、纵向管（20）、堵头（30）、管道桥（40）和静态混合器（50）组成；多根横向管（10）均匀平行排列，纵向管（20）设置在横向管（10）的两端，横向管（10）的两头全部插入纵向管（20）的管道中，在纵向管（20）的管道中分别设置堵头（30），在横向管（10）的前2根管道中还设置有静态混合器（50）。本发明臭氧利用率高达100%；反应完全，安全性很好，最后降解为二氧化碳和水；能耗低，处理效果好；适用于所有工业污水。

Description

卧式曲线迂回的臭氧氧化反应器管网

技术领域

本发明涉及臭氧氧化污水处理技术，尤其涉及一种卧式曲线迂回的臭氧氧化反应器管网。

背景技术

高级氧化技术是污水处理中的重要方法，也是当今学术界与工业界的研究应用热点之一。高级氧化技术已成为治理生物难降解有机有毒污染物的重要手段，在印染、化工、农药、造纸、电镀和印制板、制药、医疗、矿山和垃圾渗透液等废水的处理上已获得了应用。

高级氧化技术的优点：

1、通过反应产生的羟基自由基将难降解的有毒有机污染物有效地分解，直至彻底转化为无害的无机物，如：CO₂、N₂、SO₄ ²、PO₄ ^3-、O₂、H₂O等，没有二次污染，这是其他氧化法难以达到的。

2、反应时间短，反应速度快，且过程可以控制，无选择性，能将多种有机污染物全部降解。

然而，臭氧处理污水必须满足下列三个条件，才能得到满意的结果。

第一，臭氧的浓度选择；

第二，臭氧与污水的混合程度要高；

第三，臭氧与污水的反应时间能有效控制。

臭氧与污水的混合程度及反应时间是很难达到的，时至今日，还没有一个很好的办法，控制臭氧反应时间及在反应时间内的处处接触、时时混合。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供了一种卧式曲线迂回的臭氧氧化反应器管网；能成功地、有效地控制了臭氧的反应时间以及处处接触和时时混合。

本发明的目的是这样实现的：

臭氧氧化反应器（简称管网）

管网由横向管、纵向管、堵头、管道桥和静态混合器组成；

其连接关系是：

多根横向管均匀平行排列，纵向管设置在横向管的两端，横向管的两头全部插入纵向管的管道中，在纵向管的管道中分别设置堵头，在横向管的前2根管道中还设置有静态混合器。

本发明具有下列优点和积极效果：

①臭氧利用率高达100%；

②反应完全，安全性很好，最后降解为二氧化碳和水；

③能耗低，处理效果好；

④适用于所有工业污水。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：

10—横向管，

11、12……18—第1、2……8横向管；

20—纵向管，

21、22—左、右纵向管；

30—堵头，

31、32……35—第1、2……5堵头；

40—管道桥，

41、42……46—第1、2……6管道桥；

50—静态混合器，

51、52—第1、2静态混合器。

a—进口；b—出口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、管网的结构

1、总体

如图1，臭氧氧化反应器管网由横向管10、纵向管20、堵头30、管道桥40和静态混合器50组成；

其连接关系是：

多根横向管10均匀平行排列，纵向管20设置在横向管10的两端，横向管10的两头全部插入纵向管20的管道中，在纵向管20的管道中分别设置堵头30，在横向管10的前2根管道中还设置有静态混合器50。

具体地说：

横向管10包括第1、2、3、4、5、6、7、8横向管11、12、13、14、15、16、17、18，均匀平行排列；

纵向管20包括左、右纵向管21、22，设置在横向管10的两端，横向管10的两头全部插入纵向管20的管道中，在纵向管20的管道中分别设置有第1、2……5堵头31、32……35，在横向管10的第1、2横向管11、12还设置有第1、2静态混合器51、52。

2、功能部件

1）横向管10

横向管1是一种长管，包括第1、2……N横向管11、12……1N。

是臭氧的通道。

是由若干PVC塑料管道组装而成，其管道的直径、管道总的长度等参数由系统的进水量和污水的浓度决定。

2）纵向管20

纵向管20是一种长管，包括左、右纵向管21、22。

是臭氧的通道。

3）堵头30

堵头30是一种短圆柱，其外径和纵向管20的内径适配；

使臭氧的通道转向。

4）管道桥40

管道桥40是一种短圆筒，其外径和横向管10的外径适配，其内径较小；

使臭氧的通道变狭。

5）静态混合器50

静态混合器50是使气、液、固能充分混合的专用设备，流体一旦进入静态混合器50就会自动在管道内旋转达到混合的目的。

二、管网的工作机理

高级氧化技术是指氧化能力超过所有常见氧化剂或氧化电位接近或达到羟基自由基-OH水平，可与有机污染物进行系列自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量的有机物，最后降解为CO₂、H₂O和其它矿物盐的技术。

臭氧（O₃）又称为超氧，是氧气（O₂）的同素异形体，在常温下，它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。臭氧主要分布在10~50km高度的平流层大气中，极大值在20~30km高度之间。在常温常压下，稳定性较差，可自行分解为氧气。臭氧具有青草的味道，吸入少量对人体有益，吸入过量对人体健康有一定危害。具有极高氧化电位及氧化能力极强的羟基自由基-OH，尽管羟基自由基-OH存在时间极短（小于10^-4秒），但它可强烈地氧化降解有机污染物，迅速降低废水的COD和色度。凡产生羟基自由基-OH并通过它进行氧化降解的废水处理技术在国际上均被称为高级氧化技术。

反应过程中产生新生态的一般都带有正电荷，具有极强的表面活性和吸附能力，可有效地吸附、包裹生共沉淀未被羟基自由基-OH氧化降解的各种污染物，从而可进一步除去废水的COD、色度。

臭氧作为强氧化剂、消毒剂，在比较发达的国家和地区广泛应用于饮用水处理、废水处理及其它方面。它的处理效能是多方面的，能在达到所期望的处理目的的同时，获得额外的有益的处理效果。它能非常有效地灭活被处理水中各种细菌和病毒，有脱色、除臭、去味，改善被处理水的感官性状之功效，能降解有机物并消除与癌变有关的各种THM母体物；能去除各种重金属离子，降低水中BOD、 COD、TOC和浊度等指标。

用好臭氧必须满足三个条件：

1、臭氧氧化废水的浓度；

2、臭氧与废水的混合程度；

3、臭氧与废水的氧化反应时间。

臭氧的浓度要视污水的污染程度而定；臭氧与废水的混合程度与氧化反应时间有着密切的联系，也就是说在反应的所有时间内都要求混合好。

本发明的臭氧反应器管网就是一种创新。

实践证明：反应处理时间对效果的影响十分显著，通氧时间越长，处理效果越好；臭氧在管网中有较长的反应停留时间，从而提高了臭氧的综合利用率；

目前现有的臭氧反应器都设计成柱状或者塔状，显然还是不够的，无论是柱状还是塔状，都是立式的，只要是立式就会产生臭氧积聚，因为臭氧一旦进入柱状或者塔状溶器就会迅速上浮（气体），积聚在柱状或者塔状溶器的顶部，因出水口很小，污水可直接由出水管流出，而臭氧是不会随污水出来的，时间一长，臭氧越积越多是十分危险的，臭氧浓度一旦超出就会发生爆炸。

本发明设计的管网是卧式的，由塑料管道组成，这样臭氧上浮的空间是很有限的，臭氧在管网的游离中还会不断地折返，这样臭氧与污水就会不断地进行混合，不断地进行反应，效果十分显著。

管网可以强制臭氧在管网中反应30～60min，在这个时间段内臭氧与废水要处处接触、时时混合在一起，废水进入管道后是曲线迂回流动，还要在两端折返，废水一但进入，首先就要与静态混合器混合，另外在每一根管道的中间还设置了管道桥40，这个管道桥40就是迫使臭氧下沉与废水充分混合。这种混合称之为“两端碰闯折返、曲线迂回流动、中间过桥强制混合”。

三、管网的应用

1、开启进口a的阀门，启动进水泵，其余所有阀门处于关闭状态；

2、当臭氧氧化反应器管网上的压力表处于0.3MPa时，开启出口b的阀门排空气；

3、空气排尽后，关闭进口a和出口b的阀门，打开臭氧装置、双氧水装置及pH调节装置的开关，使臭氧气体、双氧水及碱液进入进口a；

4、当臭氧氧化反应器管网内的污水全部被氧化后，开启出口b的阀门，并启动提升泵到下一装置。

Claims (3)

1.一种卧式曲线迂回的臭氧氧化反应器管网，其特征在于：

由横向管（10）、纵向管（20）、堵头（30）、管道桥（40）和静态混合器（50）组成；

其连接关系是：

多根横向管（10）均匀平行排列，纵向管（20）设置在横向管（10）的两端，横向管（10）的两头全部插入纵向管（20）的管道中，在纵向管（20的管道中分别设置堵头（30），在横向管（10）的前2根管道中还设置有静态混合器（50）。

2.按权利要求1所述的臭氧氧化反应器管网，其特征在于：

所述的堵头（30）是一种短圆柱，其外径和纵向管（20）的内径适配。

3.按权利要求1所述的臭氧氧化反应器管网，其特征在于：

所述的管道桥（40）是一种短圆筒，其外径和横向管（10）的外径适配，其内径较小。