CN108911113A - 一种高效处理难降解有机废水的高级氧化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效处理难降解有机废水的高级氧化装置，包括两级超重力反应器、设置在所述两级超重力反应器中的第一旋转填料床和第二旋转填料床、设置在第二旋转填料床下部的布气管、安装在所述布气管上的曝气头、与第一旋转填料床对应设置的布水器、与布水器连接的进水管路、带动第一旋转填料床和第二旋转填料床转动的旋转轴、驱动所述旋转轴的电机、通过所述两级超重力反应器上的进气口与布气管连接的臭氧发生器、为所述臭氧发生器供氧的纯氧罐、与两级超重力反应器的出水口连接的清水池。本发明强化了废水与臭氧的传质效果，并且利用紫外光催化臭氧产生强化性的自由基，在降解水中有机物时氧化能力强、氧化效率高、氧化剂利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理难降解有机废水的高级氧化技术，属于水处理技术领域。
背景技术
高级氧化技术作为一种被广泛应用的水处理技术，具有处理速率快、降解效率高、适用范围广等优点。紫外催化臭氧法是近年来发展起来的一种新型氧化技术，可以在常温常压下将那些难以用臭氧单独氧化的有机物降解，在工业废水处理上显示出良好的前景。然而由于臭氧在水中的溶解度较低，导致臭氧的利用率低，设备投资和运行费用均较高，限制其应用。
本发明利用紫外催化臭氧在超重力反应器中降解有机废水。在超重力反应器中，废水的相界面积急剧增加、相界面急速更新，与臭氧的接触传质效果大大增强，极大的提高了臭氧的利用率；同时臭氧在紫外光的照射下产生一些具有强氧化性的自由基，无选择性的氧化水中的有机物；紫外、臭氧和超重力反应器三者联合作用时，在降解水中有机物时具有氧化能力强、氧化效率高、氧化剂利用率高、反应时间短、设备体积小及操作方便等优点。
发明内容
技术问题：本发明提供一种传质效果大大增强，处理时间短，有机物去除效率高，有机物氧化彻底，臭氧利用率高的高效处理难降解有机废水的高级氧化装置。
技术方案：本发明的高效处理难降解有机废水的高级氧化装置，包括两级超重力反应器、设置在所述两级超重力反应器中的第一旋转填料床和第二旋转填料床、设置在第二旋转填料床下部的布气管、安装在所述布气管上的曝气头、与所述第一旋转填料床对应设置的布水器、通过两级超重力反应器上的废水进口与布水器连接的进水管路、带动所述第一旋转填料床和第二旋转填料床转动的旋转轴、驱动所述旋转轴的电机、通过所述两级超重力反应器上的进气口与布气管连接的臭氧发生器、为所述臭氧发生器供氧的纯氧罐、与两级超重力反应器的出水口连接的清水池，所述清水池的吸水口通过循环水泵与两级超重力反应器的循环液进口连接，两级超重力反应器内部侧壁上设置有第一石英管套、导流板和第二石英管套，所述第一石英管套设置在在第一旋转填料床的下方，第一石英管套中设置有第一紫外灯组，导流板为设置在第一石英管套下方的倒锥形结构，第二紫外灯组第二石英管套设置在导流板的下方，第二石英管套中设置有第二紫外灯组。
进一步的，本发明装置中，所述的第一紫外灯组和第二紫外灯组的电源线通过电线组连接有整流器柜。
进一步的，本发明装置中，所述进水管路上沿进水方向依次设置有废水提升泵、第一电动调节阀、第一流量计，所述臭氧发生器和纯氧罐之间设置有第二电动调节阀，臭氧发生器和进气口之间设置有第二流量计，所述循环水泵与两级超重力反应器的循环液进口之间依次设置有第三电动调节阀和第三流量计。
进一步的，本发明装置中，所述清水池中的清水池进水口与两级超重力反应器的出水口连接。
进一步的，本发明装置中，所述电机通过传送带与旋转轴连接。
进一步的，本发明装置中，所述清水池上设置有清水池出水口，所述两级超重力反应器中的出气口上连接有尾气净化装置。
进一步的，本发明装置中，所述第二旋转填料床设置在第二旋转填料床下方。
本发明在超重力反应器中间放置紫外灯管，底部曝气通入臭氧，废水通过水泵从反应器上部进入，经过旋转填料床加速后甩出，液体呈膜状、丝状和滴状，其相界面积大大增加，相界面快速跟新，废水与下部进入的臭氧充分接触，传质效果大大增强，臭氧在紫外光的照射下生成强氧化性的自由基，自由基无选择的氧化废水中的有机物，处理时间短，有机物去除效率高，有机物氧化彻底，臭氧的利用率高。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：
本发明采用了两级超重力旋转填料床，废水在旋转填料床中甩出呈丝状、膜状和滴状，其相界面积大大增加，与臭氧在填料床中接触时，传质效果大大增强，臭氧的利用率高。传统的臭氧氧化法，在水池底部曝气通入臭氧，臭氧从水底向上，臭氧和废水的接触时间短，传质效果差，臭氧利用率较低。
本发明在旋转填料床之间加入了紫外灯组，臭氧在旋转填料床中受到紫外光的催化作用，产生强氧化性的羟基自由基，自由基具有很强的氧化性，废水中的难降解有机物能够被降解成小分子有机物，最终被完全氧化成水和二氧化碳，有机物氧化彻底。
本发明的两级超重力反应器底部采用了布气管路，保证了臭氧进入旋转填料床时空间上分布的均匀性，各级填料床上设有多级动态密封有效避免了气体的短流。
本发明的两级超重力反应器的出水进入清水池，当出水不达标时，可以开启出水循环泵，将废水再次通入两级超重力反应器中再次反应，耐冲击负荷能力强，传统的直接出水在有机物浓度较高时难以到达出水水质指标。
附图说明
图1是本发明的处理流程图。
图2是本发明中两级超重力反应器的结构示意图。
图3是本发明中两级超重力反应器的a-a剖面图。
图4是本发明中两级超重力反应器的b-b剖面图。
图中有：1－废水提升泵、2－第一电动调节阀、3－第一流量计、4－旋转轴、5－传送带、6－电机、7－第二电动调节阀、8－第二流量计、9－纯氧罐、10－臭氧发生器、11－两级超重力反应器、12－进气口、13－整流器柜、14－尾气净化装置、15－清水池、16－清水池出水口、17－循环水泵、18－第三电动调节阀、19－第三流量计、20－废水进口、21－循环液进口、22－废气出口、23－第一动态密封、24－第一旋转填料床、25－第一石英管套、26－第一紫外灯组、27－导流板、28－曝气头、29－出水口、30－第二旋转填料床、31－第二紫外灯组、32－电线组、33－布气管、34－第二动态密封、35－清水池进水口、36－吸水口、37－布水器。
具体实施方式
根据权利要求所包含的内容举例说明
下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。
如图1所示，废水提升泵1接第一电动调节阀2，第一电动调节阀2连接第一流量计3，第一流量计连接两级超重力反应器11的废水进口20；电机6通过传送带5连接旋转轴4，旋转轴4连接两级超重力反应器11中的第一旋转填料床24和第二旋转填料床30；纯氧罐9连接第二电动调节阀7，第二电动调节阀7连接臭氧发生器10，臭氧发生器10连接第二流量计8，第二流量计8连接两级超重力反应器11的进气口12；两级超重力反应器11的出水口29连接清水池15中的清水池进水口35，清水池15中吸水口36连接循环水泵17，循环水泵17连接第三电动调节阀18，第三电动调节阀18连接第三流量计19，第三流量计19连接两级超重反应器11中的循环液进口21；整流器柜13通过电线组32连接两级超重力反应器11中的第一紫外灯组26和第二紫外灯组31；尾气净化装置14连接两级超重力反应器11中出气口22。
两级超重力反应器11中，进气口12位于底部侧面，废水进水口20和循环液进口21位于旋转轴4的两侧，出水口29位于底部；布水器37在进水口20和循环液进口21的下部且呈环状分布在旋转轴4的周围，布水器37与进水口20连通，布水口37与循环液进口21连通；第一旋转填料床24的上部边缘设置有第一动态密封23保证了气体不会从填料床的边缘漏出，第二旋转填料床30的上部边缘设置有第二动态密封34；第一紫外灯组26放置在第一石英管套25中，第一石英管套25固定于两级超重力反应器11的侧面，第一紫外灯组26在第一旋转填料床24的下方有一定的间距；导流板27为倒锥形固定在两级超重力反应器11的侧面，导流板27位于第一紫外灯组26的下方；第二紫外灯组31在导流板27的下方，第一紫外灯组26和第二紫外灯组31的电源线穿过反应器的侧壁连接到电线组32上；进气口12连接在布气管33上，布气管33安装在两级超重力反应器11的内底部，曝气头28均匀的安装在布气管33上保证底部进气的平衡分布。
实施例1：在处理一般废水时，打开废水提升泵1，根据第一流量计3上显示的流量，调节第一电动调节阀2的开度调整进水水量；开启电机6，通过传送带带动旋转轴4转动，旋转轴4带动第一旋转填料床24和第二旋转填料床30转动；打开纯氧罐9手动开关，根据第二流量计8上显示流量调节第二电动调节阀7，开启臭氧发生器10的开关调节到合适的电流强度；开启第一紫外灯组26和第二紫外灯组31。废水经过提升加压从废水进口20进入到布水器37，布水器37将废水均匀的喷在第一旋转填料床24上；臭氧从布气管33进入曝气头28，从两级超重力反应器底部向上扩散；废水在第一旋转填料床24中经过加速旋转变成细小的水滴，废水水滴与臭氧接触发生氧化反应，且在第一紫外灯组26的照射下臭氧分解成强氧化性的自由基参与反应；废水水滴通过第一旋转填料床24从边缘下落到导流板27上，导流板27将废水汇聚后，进入第二旋转填料床30的靠旋转轴4的一侧入口，废水在第二旋转填料床30中经过加速旋转变成小水滴，废水水滴再次与臭氧接触反应，且在第二紫外灯组31的照射下加剧反应；废水水滴通过第二旋转填料床30后，落到两级超重力反应器底部从出水口29流出，废水通过清水池进水口35进入清水池15，处理后的水最终从清水池出水口16流出。
实施例2：当在处理废水浓度较高时或出水要求较高时，打开废水提升泵1，根据第一流量计3上显示的流量，调节第一电动调节阀2的开度调整进水水量；开启电机6，通过传送带带动旋转轴4转动，旋转轴4带动第一旋转填料床24和第二旋转填料床30转动；打开纯氧罐9手动开关，根据第二流量计8上显示流量调节第二电动调节阀7，开启臭氧发生器10的开关调节到合适的电流强度；开启第一紫外灯组26和第二紫外灯组31。废水经过提升加压从废水进口20进入到布水器37，布水器37将废水均匀的喷在第一旋转填料床24上；臭氧从布气管33进入曝气头28，从两级超重力反应器底部向上扩散；废水在第一旋转填料床24中经过加速旋转变成细小的水滴，废水水滴与臭氧接触发生氧化反应，且在第一紫外灯组26的照射下臭氧分解成强氧化性的自由基参与反应；废水水滴通过第一旋转填料床24从边缘下落到导流板27上，导流板27将废水汇聚后，进入第二旋转填料床30的靠旋转轴4的一侧入口，废水在第二旋转填料床30中经过加速旋转变成小水滴，废水水滴再次与臭氧接触反应，且在第二紫外灯组31的照射下加剧反应；废水水滴通过第二旋转填料床30后，落到两级超重力反应器底部从出水口29流出，废水通过清水池进水口35进入清水池15，当清水池15中的水位达到清水池出水口16的高度时，关闭废水提升泵1，将第一电动调节阀2关闭，打开循环水泵17，根据第三流量计19显示的流量，调节第三电动调节阀18的开度调整到合适的循环流量；清水池15中的水通过吸水口36进入循环水泵17，通过两级超重力反应器11上部的循环液进口21与处理的废水混合后进入布水器37，然后进入两级超重力反应器11内部发生反应，当清水池15中的水质达到出水要求时，关闭循环水泵17，关闭电动调节阀18，将清水池15中的放空，废水处理结束。
Claims (7)
1.一种高效处理难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于，该装置包括两级超重力反应器(11)、设置在所述两级超重力反应器(11)中的第一旋转填料床(24)和第二旋转填料床(30)、设置在第二旋转填料床(30)下部的布气管(33)、安装在所述布气管(33)上的曝气头(28)、与所述第一旋转填料床(24)对应设置的布水器(37)、通过两级超重力反应器(11)上的废水进口(20)与布水器(37)连接的进水管路、带动所述第一旋转填料床(24)和第二旋转填料床(30)转动的旋转轴(4)、驱动所述旋转轴(4)的电机(6)、通过所述两级超重力反应器(11)上的进气口(12)与布气管(33)连接的臭氧发生器(10)、为所述臭氧发生器(10)供氧的纯氧罐(9)、与两级超重力反应器(11)的出水口(29)连接的清水池(15)，所述清水池(15)的吸水口(36)通过循环水泵(17)与两级超重力反应器(11)的循环液进口(21)连接，两级超重力反应器(11)内部侧壁上设置有第一石英管套(25)、导流板(27)和第二石英管套，所述第一石英管套(25)设置在在第一旋转填料床(24)的下方，第一石英管套(25)中设置有第一紫外灯组(26)，导流板(27)为设置在第一石英管套(25)下方的倒锥形结构，第二紫外灯组(31)第二石英管套设置在导流板(27)的下方，第二石英管套中设置有第二紫外灯组(31)。
2.根据权利要求1所述的高效处理难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于，所述的第一紫外灯组(26)和第二紫外灯组(31)的电源线通过电线组(32)连接有整流器柜(13)。
3.根据权利要求1所述的高效处理难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于，所述进水管路上沿进水方向依次设置有废水提升泵(1)、第一电动调节阀(2)、第一流量计(3)，所述臭氧发生器(10)和纯氧罐(9)之间设置有第二电动调节阀(7)，臭氧发生器(10)和进气口(12)之间设置有第二流量计(8)，所述循环水泵(17)与两级超重力反应器(11)的循环液进口(21)之间依次设置有第三电动调节阀(18)和第三流量计(19)。
4.根据权利要求1所述的高效处理难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于，所述清水池(15)中的清水池进水口(35)与两级超重力反应器(11)的出水口(29)连接。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的高效处理难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于，所述电机(6)通过传送带(5)与旋转轴(4)连接。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的高效处理难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于，所述清水池(15)上设置有清水池出水口(16)，所述两级超重力反应器(11)中的出气口(22)上连接有尾气净化装置(14)。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的高效处理难降解有机废水的高级氧化装置，其特征在于，所述第二旋转填料床(30)设置在第二旋转填料床(30)下方。
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