CN112678993A - 一种臭氧催化氧化污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种臭氧催化氧化污水处理装置，属于污水处理技术领域。该污水处理装置包括反应罐；喷淋装置位于反应罐内；过滤盘位于所述喷淋装置的底部；催化剂存储网设于所述过滤盘的底部，催化剂存储网的内网和外网之间的间隙内填充颗粒状催化剂；扰流装置的竖向转轴与驱动机构连接，多个扰流板沿竖向转轴轴向均匀设在竖向转轴上；第一臭氧喷嘴，设于反应罐的底部，且位于外网的下方，第一臭氧喷嘴连接有臭氧发生器。本发明的污水处理装置污水自上而下喷淋，臭氧自下而上供入，形成上下逆流反应方式，催化剂存储网内的催化剂在臭氧自下而上进入反应罐内后形成浮动床，通过逆流与浮动床结合的方式使污水与催化剂和臭氧充分接触，提高污水处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种臭氧催化氧化污水处理装置。
背景技术
为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求，需要对污水进一步处理，目前臭氧氧化技术在水处理技术中已经被广泛应用，臭氧是应用最广泛的新型氧化剂，其在水污染的处理中，可以有效的将受到污染水体中的有机物以及腐殖酸进行有效的氧化分解，还可以对污水中的各种细菌和病毒进行高效的去除。同时，剩余的臭氧在催化剂的存在下能迅速分解，形成氧气，故不存在二次污染问题。
臭氧催化氧化，是利用反应过程中产生的大量强氧化性羟基自由基来氧化分解水中有机物，能够在常温常压下将那些难以被臭氧单独氧化或降解的有机物氧化。相比于单独臭氧氧化，它更加经济，安全，同时提高了臭氧的利用率与氧化能力。臭氧氧化法水处理的工艺设施主要由臭氧发生器和气水接触设备组成，常用在污水深度处理，污水回用等领域，具有去除效果好，无二次污染、操作简便等特点。目前常规的臭氧催化氧化污水的处理装置，都是将臭氧直接通入污水，使污水和臭氧进行接触，臭氧和污水的接触不够充分，导致污水处理效果不够理想。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种臭氧催化氧化污水处理装置。
本发明提供了一种臭氧催化氧化污水处理装置，包括：反应罐；
喷淋装置，位于反应罐内，用于喷淋待处理的污水；
过滤盘，位于所述喷淋装置的下方；
催化剂存储网，设于所述过滤盘的底部，所述催化剂存储网包括内网和外网，所述内网和外网之间的间隙内填充催化剂；
扰流装置，设于所述内网内部，包括竖向转轴、多个扰流板以及用于驱动所述竖向转轴转动的驱动机构，所述竖向转轴与驱动机构连接，所述多个扰流板沿竖向转轴轴向均匀设在竖向转轴上；
第一臭氧喷嘴，设于所述反应罐的底部，且位于外网和内网的下方，所述第一臭氧喷嘴连接有臭氧发生器。
较佳地，驱动机构包括活塞、活塞杆、齿板、齿轴、第一伞状齿轮、第二伞状齿轮和弹簧组件；所述竖向转轴的顶部从所述反应罐顶部穿出位于反应罐的外部，竖向转轴内设有上下贯通的内部通道，所述活塞和活塞杆均设于所述内部通道内，所述活塞杆的下端固定在活塞的顶部，所述活塞杆的顶部与齿板的底部固定连接，齿轴水平的设于所述竖向转轴的上方，齿板与齿轴啮合；
所述反应罐的顶部设有壳体，竖向转轴的顶端位于壳体内，所述齿轴的一端通过转动件与壳体的内壁连接，齿轴的另一端与设置在竖向转轴外部的第一伞状齿轮固定连接，所述第二伞状齿轮套设在所述竖向转轴的外壁上，且第一伞状齿轮和第二伞状齿轮啮合，所述弹簧组件设于所述齿板的正上方，且其顶部固定在壳体的内顶壁；
位于竖向转轴正下方的第一臭氧喷嘴与所述竖向转轴的底部可转动密封连通，且所述竖向转轴上还设有与内部通道连通的第二臭氧喷嘴，所述第二臭氧喷嘴位于过滤盘的下方，且当活塞处于自由状态时，第二臭氧喷嘴位于所述活塞的上方。
较佳地，第一臭氧喷嘴与臭氧发生器之间还设有增压设备。
较佳地，第二臭氧喷嘴向下倾斜设计，且与竖向转轴的中轴线的夹角为40-65°。
较佳地，催化剂由多种催化剂按比例混合得到。
较佳地，第二臭氧喷嘴上设有允许内部通道内臭氧向外排出的单向阀。
较佳地，过滤盘上设有若干透水孔，各透水孔均由自上而下孔径递增的多个通孔上下依次连接构成台阶孔。
较佳地，过滤盘与反应罐的内壁可拆卸连接，催化剂存储网与过滤盘的底部可拆卸连接。
较佳地，反应罐顶部设有排气口。
较佳地，排气口处还连接有臭氧催化分解装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的污水处理装置污水自上而下喷淋，臭氧自下而上供入，形成上下逆流反应方式，催化剂存储网内的催化剂在臭氧自下而上进入反应罐内后形成浮动床，通过逆流与浮动床结合的方式使污水与催化剂和臭氧充分接触，提高污水处理效果；
本发明的催化剂可以是多种催化剂按比例混合的混合物，能够同时处理污水中的多种有害成分，提高污水的处理效率；
本发明的臭氧也具有杀菌效果，并且其分解物无毒无公害的氧气，不会再次污染环境。
本发明的扰流装置能够用于扰动水流，在上下形成逆流的基础上，通过转动轴带动扰流板往复运动形成切向流，再次使水流和催化剂以及臭氧的接触时间更长，接触更充分，提高污水处理效果；
本发明扰流装置的动力是利用臭氧在内部通道内产生的气压驱动活塞上移，并使齿板上下移动然后使与之啮合的齿轴转动，齿轴的转动会带动第一伞状齿轮的转动，由于第一伞状齿轮和第二伞状齿轮啮合，且第二伞状齿轮固定套设与所述竖向转轴的外部，因此竖向转轴会转动，当活塞上升至一定位置后，弹簧组件被压缩，第二臭氧喷嘴开始泄压，内部通道内压力变小，弹簧组件复位使活塞再次降低，随着臭氧的持续通入，上述过程反复，因此绕流板在竖向转轴的作用下往复转动，形成切向流，扰动的污水经内网上的网孔进入内网与外网之间的间隙与催化剂充分接触，由于第二臭氧喷嘴间歇式泄压后自上而下供入臭氧，避免了臭氧从底部供入上层污水难以与臭氧充分接触的弊端。本发明巧妙利用了臭氧产生气压形成驱动竖向转轴转动的动力，节能环保，无需增设新的动力设备。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明活塞在内部通道内设置的结构示意图；
图3为本发明驱动机构的局部放大图；
图4为本发明透水孔的结构示意图。
附图标记说明：
1.反应罐，2.喷淋装置，3.过滤盘，4.催化剂存储网，41.内网，42.外网，5.扰流装置，51.竖向转轴，52.扰流板，53.驱动机构，531.活塞，532.活塞杆，533.齿板，534.齿轴，535.第一伞状齿轮，536.第二伞状齿轮，537.弹簧组件，6.透水孔，7.第一臭氧喷嘴，8.内部通道，9.第二臭氧喷嘴，10.壳体。
具体实施方式
下面结合附图1-4，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明提供的一种臭氧催化氧化污水处理装置，包括：反应罐1；
喷淋装置2，位于反应罐1内，用于喷淋待处理的污水；
过滤盘3，位于所述喷淋装置2的下方；
催化剂存储网4，设于所述过滤盘3的底部，所述催化剂存储网4包括内网41和外网42，所述内网41和外网42之间的间隙内填充催化剂；
扰流装置5，设于所述内网41内部，包括竖向转轴51、多个扰流板52以及用于驱动所述竖向转轴51转动的驱动机构53，所述竖向转轴51与驱动机构53连接，所述多个扰流板52沿竖向转轴51轴向均匀设在竖向转轴51上；
第一臭氧喷嘴7，设于所述反应罐1的底部，且位于外网42和内网41的下方，所述第一臭氧喷嘴7连接有臭氧发生器。
本实施例的喷淋装置用于将污水自上而下的喷淋至反应罐1内，过滤盘3用于将污水中的杂质进行过滤，避免杂质造成催化剂堵塞，降低催化剂的催化效率，催化剂存储网为双层结构，催化剂填充于双层结构之间，节约了催化剂的用量，本实施例污水自上而下喷淋，臭氧自下而上供入，形成上下逆流，催化剂存储网内的催化剂在臭氧自下而上进入反应罐内后形成浮动床，通过逆流与浮动床结合的方式使污水与催化剂和臭氧充分接触，提高污水处理效果；本实施例的绕流装置能够用于扰动水流，在上下形成逆流的基础上，通过转动轴带动扰流板往复运动形成切向流，再次使水流和催化剂以及臭氧的接触时间更长，接触更充分，提高污水处理效果。
实施例2
为了优化上述实施例的驱动机构53，本实施例的驱动机构53包括活塞531、活塞杆532、齿板533、齿轴534、第一伞状齿轮535、第二伞状齿轮536和弹簧组件537；所述竖向转轴51的顶部从所述反应罐1顶部穿出位于反应罐1的外部，竖向转轴51内设有上下贯通的内部通道8，所述活塞531和活塞杆532均设于所述内部通道8内，所述活塞杆532的下端固定在活塞531的顶部，所述活塞杆532的顶部与齿板533的底部固定连接，齿轴534水平的设于所述竖向转轴51的上方，齿板533与齿轴534啮合；
所述反应罐1的顶部设有壳体10，竖向转轴51的顶端位于壳体10内，所述齿轴534的一端通过转动件与壳体10的内壁连接，齿轴534的另一端与设置在竖向转轴51外部的第一伞状齿轮535固定连接，所述第二伞状齿轮536套设在所述竖向转轴51的外壁上，且第一伞状齿轮535和第二伞状齿轮536啮合，所述弹簧组件537设于所述齿板533的正上方，且其顶部固定在壳体10的内顶壁；
位于竖向转轴51正下方的第一臭氧喷嘴7与所述竖向转轴51的底部可转动密封连通，且所述竖向转轴51上还设有与内部通道8连通的第二臭氧喷嘴9，所述第二臭氧喷嘴9位于过滤盘3的下方，且当活塞531处于自由状态时，第二臭氧喷嘴9位于所述活塞531的上方。
本实施例，利用臭氧在内部通道8内产生的气压驱动活塞531上移，并使齿板533上下移动然后使与之啮合的齿轴534转动，齿轴534的转动会带动第一伞状齿轮535的转动，由于第一伞状齿轮535和第二伞状齿轮536啮合，且第二伞状齿轮536固定套设与所述竖向转轴51的外部，因此竖向转轴51会转动，当活塞531上升至一定位置后，弹簧组件537被压缩，第二臭氧喷嘴9开始泄压，内部通道8内压力变小，弹簧组件537复位使活塞531再次降低，随着臭氧的持续通入上述过程反复，因此扰流板52在竖向转轴51的作用下往复转动，形成切向流，扰动的污水经内网上的网孔进入内网41与外网42之间的间隙与催化剂充分接触，由于第二臭氧喷嘴9间歇式泄压后自上而下供入臭氧，避免了臭氧从底部供入上层污水难以与臭氧充分接触的弊端。本发明巧妙利用了臭氧产生气压形成驱动竖向转轴51转动的动力，节能环保，无需增设新的动力设备。
进一步地，第一臭氧喷嘴7与臭氧发生器之间还设有增压设备。
进一步地，第二臭氧喷嘴9向下倾斜设计，且与竖向转轴51的中轴线的夹角为40-65°。
进一步地，催化剂由多种催化剂按比例混合得到，催化剂为颗粒状催化剂。
进一步地，第二臭氧喷嘴9上设有允许内部通道8内臭氧向外排出的单向阀。
进一步地，为了避免过滤盘3堵塞，造成污水上下流通不畅，因此在过滤盘3上设有若干透水孔6，各透水孔6均由自上而下孔径递增的多个通孔上下依次连接构成台阶孔。上部的小孔径能够将杂质阻挡在过滤盘的上方，下部的大孔径，用于在臭氧以及污水形成上下逆流过程中污水反冲入透水孔6，由于底部孔径大，上部孔径小，因此通过大流量水体的反冲洗能够避免透水孔6的堵塞，确保上下水流的通畅。
进一步地，为了清理过滤盘以及更换催化剂，因此过滤盘3与反应罐1的内壁可拆卸连接，催化剂存储网4与过滤盘3的底部可拆卸连接。
进一步地，反应罐1顶部设有排气口。
进一步地，排气口处还连接有臭氧分解装置。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，包括：
反应罐(1)；
喷淋装置(2)，位于反应罐(1)内，用于喷淋待处理的污水；
过滤盘(3)，位于所述喷淋装置(2)的下方；
催化剂存储网(4)，设于所述过滤盘(3)的底部，所述催化剂存储网(4)包括内网(41)和外网(42)，所述内网(41)和外网(42)之间的间隙内填充催化剂；
扰流装置(5)，设于所述内网(41)内部，包括竖向转轴(51)、多个扰流板(52)以及用于驱动所述竖向转轴(51)转动的驱动机构(53)，所述竖向转轴(51)与驱动机构(53)连接，所述多个扰流板(52)沿竖向转轴(51)轴向均匀设在竖向转轴(51)上；
第一臭氧喷嘴(7)，设于所述反应罐(1)的底部，且位于外网(42)和内网(41)的下方，所述第一臭氧喷嘴(7)连接有臭氧发生器。
2.如权利要求1所述的臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述驱动机构(53)包括活塞(531)、活塞杆(532)、齿板(533)、齿轴(534)、第一伞状齿轮(535)、第二伞状齿轮(536)和弹簧组件(537)；所述竖向转轴(51)的顶部从所述反应罐(1)顶部穿出位于反应罐(1)的外部，竖向转轴(51)内设有上下贯通的内部通道(8)，所述活塞(531)和活塞杆(532)均设于所述内部通道(8)内，所述活塞杆(532)的下端固定在活塞(531)的顶部，所述活塞杆(532)的顶部与齿板(533)的底部固定连接，齿轴(534)水平的设于所述竖向转轴(51)的上方，齿板(533)与齿轴(534)啮合；
所述反应罐(1)的顶部设有壳体(10)，竖向转轴(51)的顶端位于壳体(10)内，所述齿轴(534)的一端通过转动件与壳体(10)的内壁连接，齿轴(534)的另一端与设置在竖向转轴(51)外部的第一伞状齿轮(535)固定连接，所述第二伞状齿轮(536)套设在所述竖向转轴(51)的外壁上，且第一伞状齿轮(535)和第二伞状齿轮(536)啮合，所述弹簧组件(537)设于所述齿板(533)的正上方，且其顶部固定在壳体(10)的内顶壁；
位于竖向转轴(51)正下方的第一臭氧喷嘴(7)与所述竖向转轴(51)的底部可转动密封连通，且所述竖向转轴(51)上还设有与内部通道(8)连通的第二臭氧喷嘴(9)，所述第二臭氧喷嘴(9)位于过滤盘(3)的下方，且当活塞(531)处于自由状态时，第二臭氧喷嘴(9)位于所述活塞(531)的上方。
3.如权利要求2所述的臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述第一臭氧喷嘴(7)与臭氧发生器之间还设有增压设备。
4.如权利要求2所述的臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述第二臭氧喷嘴(9)向下倾斜设计，且与竖向转轴(51)的中轴线的夹角为40-65°。
5.如权利要求1所述的臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述催化剂由多种催化剂按比例混合得到。
6.如权利要求2所述的臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述第二臭氧喷嘴(9)上设有允许内部通道(8)内臭氧向外排出的单向阀。
7.如权利要求1所述的臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述过滤盘(3)上设有若干透水孔(6)，各透水孔(6)均由自上而下孔径递增的多个通孔上下依次连接构成台阶孔。
8.如权利要求1所述的臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述过滤盘(3)与反应罐(1)的内壁可拆卸连接，催化剂存储网(4)与过滤盘(3)的底部可拆卸连接。
9.如权利要求1所述的臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述反应罐(1)顶部设有排气口。
10.如权利要求9所述的臭氧催化氧化污水处理装置，其特征在于，所述排气口处还连接有臭氧分解装置。
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