CN109970251A - 一种臭氧催化氧化的多级水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，包括依次相连接的原水池、调节水箱、初级净化装置、软化装置、保安过滤器、超滤器、中间水箱、反渗透膜组、成品水箱、直饮水用水点，所述初级净化装置包括依次相连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化系统和活性炭过滤器，所述活性炭过滤器与所述软化装置之间连接有初级用水点，所述多介质过滤器与所述初级用水点进水端之间连接有再过滤支路，所述成品水箱与所述直饮水用水点进水端之间连接有活水支路，所述中间水箱与所述直饮水用水点出水端之间连接有清洁支路，所述超滤器和所述反渗透膜组的浓水出口连接生活用水点和排水支路，保证直饮水质量的同时对水进行多级利用。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种臭氧催化氧化的多级水处理系统。
背景技术
目前，我国饮用水水源普遍受到泥沙、悬浮物、胶体、重金属、细菌、病毒及有机污染物等污染，尤其水中存在的微量、高稳定性、危害大的有机污染物，很多是致癌、致畸、致突变和内分泌干扰物质，常规处理和普通化学氧化以及生物处理很难将其降解，严重影响到人们的身体健康，随着社会的发展，人们生活质量的提高，为提供安全卫生健康用水，近些年来，市场出现了各种形式的直饮水处理机，作为主流机种，一种是纯净水处理机，处理后的水水质纯净，但处理过程中，在降解各种有害污染物的同时，也带走了人体需要的微量元素，不利于健康，另一种是超滤净水处理机，在水处理过程中其水源井粗滤、炭滤、精滤、超滤及味滤多重处理，达到去除泥沙、悬浮物、余氯、卤化氢、胶体、细菌病毒等有害物质，并保留了水中的微量元素，但水中的有机污染物仍存在，公开号为CN204607779U的专利公开了一种具有臭氧催化氧化装置的直饮水设置，具有有效降解有机污染物，改善水质，健康安全，并实现环保、高效、节能、低成本的优点，但该系统的缺陷在于，在直饮用水点长时间没有用水的情况下，会存在死水，直饮水和直饮用水点处容易滋生细菌，另外该系统功能单一，仅具有提供直饮水的功能，大量不符合直饮标准的水作为废水被排出，极大的造成资源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种保证直饮水质量的同时对水进行多级利用的臭氧催化氧化的多级水处理系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，包括依次相连接的原水池、调节水箱、初级净化装置、软化装置、保安过滤器、超滤器、中间水箱、反渗透膜组、成品水箱、直饮水用水点，所述初级净化装置包括依次相连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化系统和活性炭过滤器，所述活性炭过滤器与所述软化装置之间连接有初级用水点，所述多介质过滤器与所述初级用水点进水端之间连接有再过滤支路，所述成品水箱与所述直饮水用水点进水端之间连接有活水支路，所述中间水箱与所述直饮水用水点出水端之间连接有清洁支路，所述超滤器和所述反渗透膜组的浓水出口连接生活用水点和排水支路。
在上述臭氧催化氧化的多级水处理系统中，进一步的，所述臭氧催化氧化系统包括串连的一级反应器和二级反应器，所述一级反应器连接所述多介质过滤器，所述二级反应器连接所述活性炭过滤器，所述一级反应器上并连有混匀支路，所述一级反应器连接臭氧发生器，所述臭氧发生器连接氧气瓶，所述氧气瓶与所述臭氧发生器之间连接有氧气回收装置，所述氧气回收装置与所述二级反应器相连接，所述二级反应器还连接有排废液支路。
在上述臭氧催化氧化的多级水处理系统中，进一步的，所述二级反应器内部设置有金属氧化物负载蜂窝陶瓷催化剂，所述金属氧化物负载蜂窝陶瓷催化剂是Mn-Cu-K负载蜂窝陶瓷催化剂。
在上述臭氧催化氧化的多级水处理系统中，进一步的，所述软化装置内部设置离子交换树脂，所述多介质过滤器内部设置石英砂、麦饭石和天然磁石，所述活性炭过滤器内部设置活性炭和KDF。
在上述臭氧催化氧化的多级水处理系统中，进一步的，所述调节水箱与所述多介质过滤器之间设有原水泵，所述再过滤支路上设有输水泵，所述活性炭过滤器与所述软化装置之间设有输水泵，所述中间水箱与所述反渗透膜组之间设有增压泵，所述活水支路、所述清洁支路和所述混匀支路上分别设有输水泵。
在上述臭氧催化氧化的多级水处理系统中，进一步的，所述原水池与所述调节水箱之间连接有水质监测装置，所述调节水箱连接加药装置，所述活性炭过滤器与所述软化装置之间连接有水质监测装置，所述活水支路上连接有紫外线杀菌器，所述清洁支路上连接有紫外线杀菌器和保安过滤器。
在上述臭氧催化氧化的多级水处理系统中，进一步的，所述中间水箱与所述反渗透膜组之间并连有循环支路，所述超滤器与所述反渗透膜组之间并连有清洗与反清洗装置。
在上述臭氧催化氧化的多级水处理系统中，进一步的，各部件之间均通过管道相连接，所述调节水箱与所述多介质过滤器连接的管道上设有原水泵，所述中间水箱与所述反渗透膜组连接的管道上设有增压泵，所述活性炭过滤器与所述软化装置连接的管道上设有输水泵，所述再过滤支路、所述活水支路和所述清洁支路上分别设有输水泵，连通所述加药装置、所述初级用水点、所述直饮水用水点、所述生活用水点和所述氧气瓶的管道上分别设有阀门，所述排水支路、所述混匀支路和所述排废液支路上分别设有阀门。
本发明的优点和积极效果是：
1.本发明根据出水质量分别设置初级用水点、生活用水点和直饮用水点，初级用水点的出水为初步祛除了水中细微悬浮物、色素、细菌、重金属、余氯、杂质的初级用水，可用于道路清洗等城市建设使用，生活用水点的出水为祛除了钙镁离子以及浊度1度以上细小微粒，并且进一步祛除水中悬浮物、铁锈等杂质后经过超滤器和反渗透膜组过滤的浓水，可用于洗衣、洗澡等生活用水使用，直饮用水点的出水为祛除了水中溶解盐、胶体、细菌、病毒等可作为直接饮用水使用，对处理水进行多级利用，有效避免了水资源的浪费；
2.本发明设置的再过滤支路用于处理水的循环初级净化，保证初级用水点的用水质量，循环支路用于处理水的循环处理，保证直饮用水点的用水质量，活水支路用于成品水箱与直饮用水点的水活动处理，对成品水进行循环杀菌处理，避免细菌的二次滋生，清洁支路用于对直饮用水点的清洁，避免长时间不使用造成直饮用水点的细菌滋生，影响出水质量；
3.本发明串连设置有一级反应器和二级反应器，使臭氧与处理水在一级反应器内充分接触，并通过混匀支路混合均匀后再进入二级反应器内进行催化反应，反应更为充分，效果好。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明中臭氧催化氧化系统的系统结构示意图。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的臭氧催化氧化的多级水处理系统的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“一级”、“二级”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
现结合附图对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图2所示，一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，包括依次相连接的原水池、调节水箱、初级净化装置、软化装置、保安过滤器、超滤器、中间水箱、反渗透膜组、成品水箱、直饮水用水点，初级净化装置包括依次相连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化系统和活性炭过滤器，活性炭过滤器上部与软化装置下部之间连接有初级用水点，多介质过滤器下部与初级用水点进水端之间连接有再过滤支路，成品水箱下部与直饮水用水点进水端之间连接有活水支路，中间水箱上部与直饮水用水点出水端之间连接有清洁支路，超滤器上部和反渗透膜组上部的浓水出口连接生活用水点和排水支路。
臭氧催化氧化系统包括串连的一级反应器和二级反应器，一级反应器上部连接多介质过滤器，二级反应器上部连接活性炭过滤器，一级反应器上并连有混匀支路，一级反应器下部连接臭氧发生器，臭氧发生器连接氧气瓶，氧气瓶与臭氧发生器之间连接有氧气回收装置，氧气回收装置与二级反应器上部相连接，二级反应器下部还连接有排废液支路，二级反应器内部设置有金属氧化物负载蜂窝陶瓷催化剂，金属氧化物负载蜂窝陶瓷催化剂是Mn-Cu-K负载蜂窝陶瓷催化剂，软化装置内部设置离子交换树脂，多介质过滤器内部设置石英砂、麦饭石和天然磁石，活性炭过滤器内部设置活性炭和KDF，调节水箱上部与多介质过滤器下部之间设有原水泵，再过滤支路上设有输水泵，活性炭过滤器上部与软化装置下部之间设有输水泵，中间水箱下部与反渗透膜组下部之间设有增压泵，活水支路、清洁支路和混匀支路上分别设有输水泵，原水池下部与调节水箱上部之间连接有水质监测装置，调节水箱连接加药装置，活性炭过滤器上部与软化装置下部之间连接有水质监测装置，活水支路上连接有紫外线杀菌器，清洁支路上连接有紫外线杀菌器和保安过滤器，中间水箱上部与反渗透膜组上部之间并连有循环支路，超滤器与反渗透膜组之间并连有清洗与反清洗装置，各部件之间均通过管道相连接，调节水箱上部与多介质过滤器下部连接的管道上设有原水泵，中间水箱下部与反渗透膜组下部连接的管道上设有增压泵，活性炭过滤器上部与软化装置下部连接的管道上设有输水泵，再过滤支路、活水支路和清洁支路上分别设有输水泵，连通加药装置、所初级用水点、直饮水用水点、生活用水点和氧气瓶的管道上分别设有阀门，排水支路、混匀支路和排废液支路上分别设有阀门。
处理水由原水池流入调节水箱内，流通过程中水质监测装置对处理水进行监测，加药装置根据水质监测装置的信号调整工作状态，若监测处理水水质较差，打开加药装置向调节水箱内对处理水进行预处理，所添加的药品为絮凝剂，原水泵将调节水箱上部的处理水输送至初级净化装置，多介质过滤器阻拦处理水中的细微悬浮物，吸附色素、细菌和对人体有害元素并溶出对人体和生物体有用的微量元素，臭氧催化氧化系统中，臭氧蜂窝陶瓷催化氧化促使臭氧分解产生大量高活性的HO’，由HO’氧化各类有机污染物，具体为处理水由一级反应器上部进入，臭氧由一级反应器下部进入，二者充分接触，经过混匀支路混匀后由二级反应器下部进入进行反应，净化后的处理水由二级反应器上部输出，处理后的废液由排废液支路流出，活性炭过滤器去除处理水中的余氯、重金属、杂质、微生物等，经过初级净化装置净化的处理水由水质监测装置进行监测，若监测处理水水质合格，则处理水可由初级用水点流出以供使用，还可通过输水泵的输送进入软化装置，若监测处理水水质不合格，则通过再过滤支路进行循环净化，软化装置可以降低处理水硬度，软化后的处理水通过保安过滤器过滤，去除浊度1度以上的细小颗粒，除去悬浮物、铁锈等后输送超滤器和反渗透膜组，经过超滤器和反渗透膜组的渗透功能后达到直饮水标准的处理水存储于成品水箱内，由超滤器和反渗透膜组截留的浓水可由生活用水点流出以供使用，还可有排水支路排出，超滤器和反渗透膜组由清洗与反清洗装置对其进行清洁，存储于成品水箱内的直饮水可由直饮用水点流出，若直饮用水点长期不使用，可通过输水泵使成品水箱内的直饮水通过活水支路循环，在循环过程中紫外线杀菌器对直饮水进行杀菌，避免细菌的二次滋生，保证由直饮用水点流出的直饮水的质量，由于直饮用水点长期不使用，该处同样容易滋生细菌，由直饮用水点流出的直饮水由于接触了直饮用水点的细菌后受到污染，可通过输水泵使成品水箱内的直饮水通过清洁支路循环，在循环过程中，直饮水对直饮用水点内部进行清洁，受到细菌或灰尘杂质污染的直饮水在清洁支路上先经过紫外线杀菌器进行杀菌，再通过保安过滤器过滤，最终循环至反渗透膜组内进行循环净化，最终由直饮用水点流出，保证了直饮水的质量。
需要说明的是，本发明中各部件的具体结构为现有技术，各部件之间的连接方式采用所属技术领域技术人员所惯用的常规手段，在此不再赘述，但由于上述原因，不会影响本领域技术人员的重复再现。
本实施例根据出水质量分别设置初级用水点、生活用水点和直饮用水点，初级用水点的出水为初步祛除了水中细微悬浮物、色素、细菌、重金属、余氯、杂质的初级用水，可用于道路清洗等城市建设使用，生活用水点的出水为祛除了钙镁离子以及浊度1度以上细小微粒，并且进一步祛除水中悬浮物、铁锈等杂质后经过超滤器和反渗透膜组过滤的浓水，可用于洗衣、洗澡等生活用水使用，直饮用水点的出水为祛除了水中溶解盐、胶体、细菌、病毒等可作为直接饮用水使用，对处理水进行多级利用，有效避免了水资源的浪费。
以上实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (8)
1.一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，包括依次相连接的原水池、调节水箱、初级净化装置、软化装置、保安过滤器、超滤器、中间水箱、反渗透膜组、成品水箱、直饮水用水点，其特征在于：所述初级净化装置包括依次相连接的多介质过滤器、臭氧催化氧化系统和活性炭过滤器，所述活性炭过滤器与所述软化装置之间连接有初级用水点，所述多介质过滤器与所述初级用水点进水端之间连接有再过滤支路，所述成品水箱与所述直饮水用水点进水端之间连接有活水支路，所述中间水箱与所述直饮水用水点出水端之间连接有清洁支路，所述超滤器和所述反渗透膜组的浓水出口连接生活用水点和排水支路。
2.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，其特征在于：所述臭氧催化氧化系统包括串连的一级反应器和二级反应器，所述一级反应器连接所述多介质过滤器，所述二级反应器连接所述活性炭过滤器，所述一级反应器上并连有混匀支路，所述一级反应器连接臭氧发生器，所述臭氧发生器连接氧气瓶，所述氧气瓶与所述臭氧发生器之间连接有氧气回收装置，所述氧气回收装置与所述二级反应器相连接，所述二级反应器还连接有排废液支路。
3.根据权利要求2所述的一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，其特征在于：所述二级反应器内部设置有金属氧化物负载蜂窝陶瓷催化剂，所述金属氧化物负载蜂窝陶瓷催化剂是Mn-Cu-K负载蜂窝陶瓷催化剂。
4.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，其特征在于：所述软化装置内部设置离子交换树脂，所述多介质过滤器内部设置石英砂、麦饭石和天然磁石，所述活性炭过滤器内部设置活性炭和KDF。
5.根据权利要求2所述的一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，其特征在于：所述调节水箱与所述多介质过滤器之间设有原水泵，所述再过滤支路上设有输水泵，所述活性炭过滤器与所述软化装置之间设有输水泵，所述中间水箱与所述反渗透膜组之间设有增压泵，所述活水支路、所述清洁支路和所述混匀支路上分别设有输水泵。
6.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，其特征在于：所述原水池与所述调节水箱之间连接有水质监测装置，所述调节水箱连接加药装置，所述活性炭过滤器与所述软化装置之间连接有水质监测装置，所述活水支路上连接有紫外线杀菌器，所述清洁支路上连接有紫外线杀菌器和保安过滤器。
7.根据权利要求1所述的一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，其特征在于：所述中间水箱与所述反渗透膜组之间并连有循环支路，所述超滤器与所述反渗透膜组之间并连有清洗与反清洗装置。
8.根据权利要求2所述的一种臭氧催化氧化的多级水处理系统，其特征在于：各部件之间均通过管道相连接，所述调节水箱与所述多介质过滤器连接的管道上设有原水泵，所述中间水箱与所述反渗透膜组连接的管道上设有增压泵，所述活性炭过滤器与所述软化装置连接的管道上设有输水泵，所述再过滤支路、所述活水支路和所述清洁支路上分别设有输水泵，连通所述加药装置、所述初级用水点、所述直饮水用水点、所述生活用水点和所述氧气瓶的管道上分别设有阀门，所述排水支路、所述混匀支路和所述排废液支路上分别设有阀门。
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