CN114890598A - 一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备及其处理方法，属于污水处理设备技术领域。一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，包括高温锅炉和处理罐，所述高温锅炉上分别固定连通有废水进水管和排气管，所述高温锅炉和处理罐之间固定连通有第一排水管，所述处理罐上分别固定连接有废气管和第二排水管；本发明通过高温锅炉对废水预先进行高温杀菌处理，再排入到处理罐中进行处理，并通过在进行高温处理时高温锅炉产生的蒸汽驱动凸轮和曝气管在处理罐中旋转，使得臭氧在处理罐中大量扩散，并驱动连接架上下往复运动，对催化剂床层的过水孔进行清理，使得臭氧与催化剂床层充分接触并融合，进而提高了对废水的处理效果和效率。

Description

一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备及其处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理设备技术领域，尤其涉及一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备及其处理方法。

背景技术

随着国家环保标准的日益提高以及污水回用的要求，以往传统的污水处理技术已经难以满足技术的需求，从而提出了污水深度处理的技术需求；高级氧化技术是一项新兴的水处理技术，能在反应过程中产生羟基自由基等强氧化自由基团，大大提高了氧化能力，有效地降解水中污染物；作为高级氧化技术之一，臭氧氧化或臭氧催化氧化由于其处理效果好、操作简单而得到了较快的发展，不论臭氧氧化或臭氧催化氧化，均有工业化案例在运行；

在进行污水处理中，现有在进行污水臭氧处理时，多是直接将臭氧通入到处理罐中，而臭氧在进入到处理罐中时，无法快速扩散开，造成局部聚集，导致臭氧无法充分与处理罐中的催化剂床层进行接触融合，导致处理效果差，处理效率低下等问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决在进行污水处理中，现有在进行污水臭氧处理时，多是直接将臭氧通入到处理罐中，而臭氧在进入到处理罐中时，无法快速扩散开，造成局部聚集，导致臭氧无法充分与处理罐中的催化剂床层进行接触融合，导致处理效果差，处理效率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，包括高温锅炉和处理罐，所述高温锅炉上分别固定连通有废水进水管和排气管，所述高温锅炉和处理罐之间固定连通有第一排水管，所述处理罐上分别固定连接有废气管和第二排水管，还包括：转动连接在所述处理罐上的主管道，所述主管道上固定连接有曝气管，所述曝气管在处理罐中，所述曝气管上固定连通有曝气喷头；固定连接在所述处理罐一侧的第二安装盒，所述主管道一端转动连接在第二安装盒中，所述主管道上圆周固定连接有叶轮片，所述叶轮片在第二安装盒中；臭氧发生器，所述臭氧发生器的输出端与主管道一端相连通；固定连接在所述处理罐中的催化剂床层。

为了便于主管道与臭氧发生器连接，优选地，所述主管道一端转动连接有旋转接头，所述旋转接头与臭氧发生器输出端固定相连。

进一步的，所述第一排水管的末端与处理罐底部相连通，所述曝气管位于第一排水管末端的上方，所述催化剂床层位于曝气管上方。

为了提高处理效率，进一步的，还包括连接架，所述催化剂床层上开设有过水孔，所述处理罐内壁对称固定连接有安装板，所述安装板上滑动连接有导杆，所述连接架固定连接在导杆上，所述连接架位于催化剂床层下方，且连接架上固定连接有与过水孔相对应的顶管，所述顶管滑动连接在过水孔中，所述安装板上固定连接有弹簧，所述弹簧远离安装板的一端固定连接在连接架的底部。

为了便于驱动连接架上下运动，进一步的，所述处理罐上转动连接有转轴，所述转轴一端固定连接有与连接架底部相对应的凸轮。

为了驱动带动转轴旋转，进一步的，所述处理罐一侧固定连接有第一安装盒，所述第一安装盒中转动连接有叶轮件，所述转轴一端与叶轮件的旋转输出轴固定相连，所述第一安装盒一侧固定连接有第一连接管。

为了便于驱动主管道旋转，进一步的，所述排气管远离高温锅炉的一端固定连通在第一安装盒另一侧，所述第一连接管远离第一安装盒的一端固定连通在第二安装盒一侧，所述第二安装盒另一侧固定连通有排出管，所述排出管贯穿处理罐。

为了提高处理效率，进一步的，所述排出管上设有溢流阀，所述排出管上固定连通有第二连接管，所述连接架中开设有与顶管相连通的气道，所述顶管顶端开设有排气孔，所述第二连接管远离排出管的一端连接在连接架上，所述第二连接管与气道连通，所述第二连接管上设有单向阀，所述顶管侧壁开设有斜向上的喷气孔。

为了提高处理效果，进一步的，所述第二连接管上固定连接有连接盒，所述连接盒中滑动连接有封堵块，所述封堵块与第二连接管相对应，所述连接盒上滑动连接有连接杆，所述连接杆一端与封堵块固定相连，所述连接杆另一端与连接架固定相连。

一种环保型臭氧催化氧化污水处理方法，主要包括以下步骤：

S1：启动高温锅炉和臭氧发生器，废水先进入到高温锅炉中进行高温处理，再通过第一排水管排入处理罐中，并在高温处理时产生蒸汽，蒸汽进入到排气管中，同时臭氧排入到处理罐中；

S2：排气管中的蒸汽气体驱动叶轮件旋转，带动转轴和凸轮旋转，凸轮旋转驱动连接架往复上下运动，对催化剂床层上过水孔内的异物进行清理；

S3：同时，蒸汽再驱动叶轮片使得主管道旋转，带动曝气管和曝气喷头在处理罐中旋转；

S4：并将排出管内排出的蒸汽通过第二连接管排入到顶管中，对催化剂床层的过水孔内的异物进行冲击清理，同时对过水孔内壁上的粘附物进行冲洗清理；

S5：处理后的废水从第二排水管排出。

与现有技术相比，本发明提供了一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备及其处理方法，具备以下有益效果：该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过高温锅炉对废水预先进行高温杀菌处理，再排入到处理罐中进行处理，并通过在进行高温处理时高温锅炉产生的蒸汽驱动凸轮和曝气管在处理罐中旋转，使得臭氧在处理罐中大量扩散，并驱动连接架上下往复运动，对催化剂床层的过水孔进行清理，使得臭氧与催化剂床层充分接触并融合，进而提高了对废水的处理效果和效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备的立体结构示意图一；

图2为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备的立体结构示意图二；

图3为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备的立体结构示意图三；

图4为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备的局部立体结构示意图；

图5为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备的立体结构示意图四；

图6为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备图5中A的结构示意图；

图7为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备的立体结构示意图五；

图8为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备图7中B的结构示意图；

图9为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备图8中C的结构示意图；

图10为本发明提出的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备叶轮件的结构示意图。

图中：1、高温锅炉；11、废水进水管；12、排气管；13、第一排水管；14、第一安装盒；141、第一连接管；142、叶轮件；143、转轴；144、凸轮；15、第二安装盒；150、叶轮片；151、排出管；152、溢流阀；153、第二连接管；154、旋转接头；155、臭氧发生器；156、曝气管；157、曝气喷头；158、主管道；2、处理罐；21、废气管；22、第二排水管；23、催化剂床层；231、过水孔；3、连接架；30、气道；31、安装板；32、导杆；33、弹簧；34、顶管；341、排气孔；342、喷气孔；4、连接盒；41、封堵块；42、连接杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1-10，一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，包括高温锅炉1和处理罐2，高温锅炉1上分别固定连通有废水进水管11和排气管12，高温锅炉1和处理罐2之间固定连通有第一排水管13，处理罐2上分别固定连接有废气管21和第二排水管22，还包括：转动连接在处理罐2上的主管道158，主管道158上固定连接有曝气管156，曝气管156在处理罐2中，曝气管156上固定连通有曝气喷头157；固定连接在处理罐2一侧的第二安装盒15，主管道158一端转动连接在第二安装盒15中，主管道158上圆周固定连接有叶轮片150，叶轮片150在第二安装盒15中；臭氧发生器155，臭氧发生器155的输出端与主管道158一端相连通；固定连接在处理罐2中的催化剂床层23；主管道158一端转动连接有旋转接头154，旋转接头154与臭氧发生器155输出端固定相连；第一排水管13的末端与处理罐2底部相连通，曝气管156位于第一排水管13末端的上方，催化剂床层23位于曝气管156上方；还包括连接架3，催化剂床层23上开设有过水孔231，处理罐2内壁对称固定连接有安装板31，安装板31上滑动连接有导杆32，连接架3固定连接在导杆32上，连接架3位于催化剂床层23下方，且连接架3上固定连接有与过水孔231相对应的顶管34，顶管34滑动连接在过水孔231中，安装板31上固定连接有弹簧33，弹簧33远离安装板31的一端固定连接在连接架3的底部；处理罐2上转动连接有转轴143，转轴143一端固定连接有与连接架3底部相对应的凸轮144；处理罐2一侧固定连接有第一安装盒14，第一安装盒14中转动连接有叶轮件142，转轴143一端与叶轮件142的旋转输出轴固定相连，第一安装盒14一侧固定连接有第一连接管141；排气管12远离高温锅炉1的一端固定连通在第一安装盒14另一侧，第一连接管141远离第一安装盒14的一端固定连通在第二安装盒15一侧，第二安装盒15另一侧固定连通有排出管151，排出管151贯穿处理罐2；

本装置在使用时，将废水管道与废水进水管11相连，废水进入到高温锅炉1中，高温锅炉1通过对废水进行加热煮沸，进行高温杀菌、除臭，抑制废水中的微生物快速生长，对废水进行初步高温处理，随后高温处理后的废水通过第一排水管13排入到处理罐2底部内；

并通过启动臭氧发生器155(臭氧发生器155是固定在支架上的，通过支架进行支撑安装)，产生臭氧，且臭氧进入到主管道158中，并进入到呈环状的曝气管156中，再从曝气管156上的曝气喷头157喷到处理罐2中，臭氧进入到处理罐2中后，向上飘动穿过过水孔231并与催化剂床层23接触融合，生成烃基自由基,将废水中大分子长链，难降解污染物部分直接矿化，或分解成小分子易降解有机物，有效对废水进行处理，被处理后的废水从第二排水管22排出，处理后的废气从废气管21排出；

而在废水处理过程中，进而到处理罐2中的废水会夹杂异物或颗粒物，在废水从处理罐2底部进入到处理罐2中，并向上流动通过过水孔231穿过催化剂床层23时，容易发生异物或颗粒物堵塞过水孔231，导致废水穿过催化剂床层23的过水量减少和臭氧与催化剂床层23接触面积减少，降低了对废水处理的效率，而在高温锅炉1对废水进行加热煮沸时，会产生蒸汽，蒸汽通过排气管12进入到第一安装盒14中，并冲击叶轮件142在第一安装盒14中旋转，并在旋转时带动转轴143旋转，转轴143带动凸轮144旋转，并在旋转时往复推动连接架3上下移动，通过导杆32滑动连接在安装板31上，对连接架3进行限位导向，使得连接架3上下运动时，顶管34往复进入到催化剂床层23中的过水孔231中，将堵塞在过水孔231中的异物或颗粒物向过水孔231上方推动，对堵塞异物进行清理，使得穿过催化剂床层23的水量和臭氧增多，使得臭氧大量且快速的通过过水孔231穿过催化剂床层23，且使得臭氧与催化剂床层23接触面积增多，提高处理效率和效果；

需要理解的是：连接架3通过凸轮144往复上下运动，当连接架3远离催化剂床层23时，顶管34会从过水孔231中脱离出，此时催化剂床层23下方的废水能够快速且大量的穿过过水孔231，进而不影响对废水处理的效率；

同时从第一安装盒14排出的蒸汽通过第一连接管141进入到第二安装盒15中，再次冲击第二安装盒15中的叶轮片150，使得主管道158在处理罐2上旋转，并在主管道158旋转时带动呈环状的曝气管156在处理罐2中旋转，使得设置在曝气管156两侧的曝气喷头157能够快速扩散在处理罐2的废水中，进而使得大量的臭氧能够均匀的与催化剂床层23进行接触融合，生成更多的烃基自由基，进而有效提高对废水的处理效果和效率；

进入到第二安装盒15中的蒸汽，再进入到排出管151中，排出管151的部分段穿过处理罐2，与处理罐2中的废水接触，使得排出管151中的蒸汽冷凝，形成水滴，从排出管151末端排出；

进一步的是，在排出管151末端位置放置集水箱，用于收集排出的水；

更进一步的是，通过在第一排水管13上螺旋缠绕与第一排水管13相贴的冷却管，冷却管中流动有水，对第一排水管13中的水进行降温，使得进入到处理罐2中的废水温度下降，提高对排出管151中蒸汽的冷凝效果，通过设置水泵，抽取集水箱中的水，泵入到冷却管中，再使得冷却管的末端通向集水箱中，循环使用集水箱中的水，进而节约资源。

实施例2：

参照图4、图8和图9，与实施例1基本相同，更进一步的是：排出管151上设有溢流阀152，排出管151上固定连通有第二连接管153，连接架3中开设有与顶管34相连通的气道30，顶管34顶端开设有排气孔341，第二连接管153远离排出管151的一端连接在连接架3上，第二连接管153与气道30连通，第二连接管153上设有单向阀，顶管34侧壁开设有斜向上的喷气孔342；

高温锅炉1中的气体进入到排出管151中后，积攒在排出管151中，并在达到一定的压力后突破溢流阀152排出，在积攒气体时，气体通过第二连接管153进入到气道30中，再进入到顶管34中从排气孔341排出，当顶管34进入到过水孔231中时，排气孔341中排出的气体能够吹动过水孔231中的异物快速穿过过水孔231，同时气体才从喷气孔342排出，吹向过水孔231的内壁，对内壁上的粘附物进行冲洗清理，避免臭氧无法与催化剂床层23充分接触融合，进而提高对过水孔231中异物的处理效率和效果，进而提高对废水处理的效果和效率。

实施例3：

参照图8，与实施例1基本相同，更进一步的是：第二连接管153上固定连接有连接盒4，连接盒4中滑动连接有封堵块41，封堵块41与第二连接管153相对应，连接盒4上滑动连接有连接杆42，连接杆42一端与封堵块41固定相连，连接杆42另一端与连接架3固定相连；

在连接架3上移过程中，连接架3带动连接杆42上移，并拉动封堵块41上移，此时封堵块41使得气道30与排出管151连通，排出管151中积攒的气体快速通过第二连接管153充入到气道30中，并从排气孔341排出，进而提高对过水孔231中异物的冲击强度，同时避免气体过多的充入到处理罐2中，影响臭氧与催化剂床层23接触面积；

当连接架3下移时，推动连接杆42下移，并使得封堵块41下移，移动至第二连接管153与连接盒4连接处，并通过封堵块41将第二连接管153堵住，使得第二连接管153闭合；

需要理解的是，第二连接管153从处理罐2外部贯穿进处理罐2中，且贯穿处与处理罐2固定相连，并在处理罐2中呈L状，水平段的第二连接管153为硬材质，竖直段的第二连接管153为可伸缩软材质，可伸缩软材质与硬材质固定相连通，且可伸缩软材质一端固定连接在连接架3上，并与气道30相连通，当连接架3上下往复运动时，连接盒4不会发生位移；

而连接盒4设置在水平段上，第二连接管153与连接盒4连通(参考图8)，当封堵块41下移时，使得第二连接管153闭合，封堵块41上移时，远离第二连接管153与连接盒4的连接处，使得第二连接管153开合。

实施例4：

参照图1-10，一种环保型臭氧催化氧化污水处理方法，主要包括以下步骤：

S1：启动高温锅炉1和臭氧发生器155，废水先进入到高温锅炉1中进行高温处理，再通过第一排水管13排入处理罐2中，并在高温处理时产生蒸汽，蒸汽进入到排气管12中，同时臭氧排入到处理罐2中；

S2：排气管12中的蒸汽气体驱动叶轮件142旋转，带动转轴143和凸轮144旋转，凸轮144旋转驱动连接架3往复上下运动，对催化剂床层23上过水孔231内的异物进行清理；

S3：同时，蒸汽再驱动叶轮片150使得主管道158旋转，带动曝气管156和曝气喷头157在处理罐2中旋转；

S4：并将排出管151内排出的蒸汽通过第二连接管153排入到顶管34中，对催化剂床层23的过水孔231内的异物进行冲击清理，同时对过水孔231内壁上的粘附物进行冲洗清理；

S5：处理后的废水从第二排水管22排出。

本发明通过高温锅炉1对废水预先进行高温杀菌处理，再排入到处理罐2中进行处理，并通过在进行高温处理时高温锅炉1产生的蒸汽驱动凸轮144和曝气管156在处理罐2中旋转，使得臭氧在处理罐2中大量扩散，并驱动连接架3上下往复运动，对催化剂床层23的过水孔231进行清理，使得臭氧与催化剂床层23充分接触并融合，进而提高了对废水的处理效果和效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，包括高温锅炉(1)和处理罐(2)，其特征在于，所述高温锅炉(1)上分别固定连通有废水进水管(11)和排气管(12)，所述高温锅炉(1)和处理罐(2)之间固定连通有第一排水管(13)，所述处理罐(2)上分别固定连接有废气管(21)和第二排水管(22)，还包括：

转动连接在所述处理罐(2)上的主管道(158)，所述主管道(158)上固定连接有曝气管(156)，所述曝气管(156)在处理罐(2)中，所述曝气管(156)上固定连通有曝气喷头(157)；

固定连接在所述处理罐(2)一侧的第二安装盒(15)，所述主管道(158)一端转动连接在第二安装盒(15)中，所述主管道(158)上圆周固定连接有叶轮片(150)，所述叶轮片(150)在第二安装盒(15)中；

臭氧发生器(155)，所述臭氧发生器(155)的输出端与主管道(158)一端相连通；

固定连接在所述处理罐(2)中的催化剂床层(23)。

2.根据权利要求1所述的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述主管道(158)一端转动连接有旋转接头(154)，所述旋转接头(154)与臭氧发生器(155)输出端固定相连。

3.根据权利要求2所述的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述第一排水管(13)的末端与处理罐(2)底部相连通，所述曝气管(156)位于第一排水管(13)末端的上方，所述催化剂床层(23)位于曝气管(156)上方。

4.根据权利要求3所述的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，其特征在于，还包括连接架(3)，所述催化剂床层(23)上开设有过水孔(231)，所述处理罐(2)内壁对称固定连接有安装板(31)，所述安装板(31)上滑动连接有导杆(32)，所述连接架(3)固定连接在导杆(32)上，所述连接架(3)位于催化剂床层(23)下方，且连接架(3)上固定连接有与过水孔(231)相对应的顶管(34)，所述顶管(34)滑动连接在过水孔(231)中，所述安装板(31)上固定连接有弹簧(33)，所述弹簧(33)远离安装板(31)的一端固定连接在连接架(3)的底部。

5.根据权利要求4所述的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述处理罐(2)上转动连接有转轴(143)，所述转轴(143)一端固定连接有与连接架(3)底部相对应的凸轮(144)。

6.根据权利要求5所述的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述处理罐(2)一侧固定连接有第一安装盒(14)，所述第一安装盒(14)中转动连接有叶轮件(142)，所述转轴(143)一端与叶轮件(142)的旋转输出轴固定相连，所述第一安装盒(14)一侧固定连接有第一连接管(141)。

7.根据权利要求6所述的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述排气管(12)远离高温锅炉(1)的一端固定连通在第一安装盒(14)另一侧，所述第一连接管(141)远离第一安装盒(14)的一端固定连通在第二安装盒(15)一侧，所述第二安装盒(15)另一侧固定连通有排出管(151)，所述排出管(151)贯穿处理罐(2)。

8.根据权利要求7所述的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述排出管(151)上设有溢流阀(152)，所述排出管(151)上固定连通有第二连接管(153)，所述连接架(3)中开设有与顶管(34)相连通的气道(30)，所述顶管(34)顶端开设有排气孔(341)，所述第二连接管(153)远离排出管(151)的一端连接在连接架(3)上，且所述第二连接管(153)与气道(30)连通，所述第二连接管(153)上设有单向阀，所述顶管(34)侧壁开设有斜向上的喷气孔(342)。

9.根据权利要求8所述的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，其特征在于，所述第二连接管(153)上固定连接有连接盒(4)，所述连接盒(4)中滑动连接有封堵块(41)，所述封堵块(41)与第二连接管(153)相对应，所述连接盒(4)上滑动连接有连接杆(42)，所述连接杆(42)一端与封堵块(41)固定相连，所述连接杆(42)另一端与连接架(3)固定相连。

10.一种环保型臭氧催化氧化污水处理方法，包括权利要求9所述的一种环保型臭氧催化氧化污水处理设备，其特征在于，主要包括以下步骤：

S1：启动高温锅炉(1)和臭氧发生器(155)，废水先进入到高温锅炉(1)中进行高温处理，再通过第一排水管(13)排入处理罐(2)中，并在高温处理时产生蒸汽，蒸汽进入到排气管(12)中，同时臭氧排入到处理罐(2)中；

S2：排气管(12)中的蒸汽气体驱动叶轮件(142)旋转，带动转轴(143)和凸轮(144)旋转，凸轮(144)旋转驱动连接架(3)往复上下运动，对催化剂床层(23)上过水孔(231)内的异物进行清理；

S3：同时，蒸汽再驱动叶轮片(150)使得主管道(158)旋转，带动曝气管(156)和曝气喷头(157)在处理罐(2)中旋转；

S4：并将排出管(151)内排出的蒸汽通过第二连接管(153)排入到顶管(34)中，对催化剂床层(23)的过水孔(231)内的异物进行冲击清理，同时对过水孔(231)内壁上的粘附物进行冲洗清理；

S5：处理后的废水从第二排水管(22)排出。

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