CN115093063A - 一种环保型污水处理用氧化催化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种环保型污水处理用氧化催化装置，涉及污水氧化催化设备技术领域。包括氧化催化装置、过滤设备和连通管；氧化催化装置包括反应箱、雾化喷头、臭氧发生器和紫外线发生器；反应箱的底部设置有内腔，紫外线发生器设置于内腔；臭氧发生器的出口连通有输送管，输送管延伸进反应箱内部的部分设置有臭氧喷头；雾化喷头分布在反应箱的内壁上，雾化喷头通过连通管与过滤装置的出口连通。通过雾化喷头，使得污水在反应箱内形成雾化液滴，降低了污水的下降速度，增加了污水的停留时间，从而使得污水与臭氧的接触时间更长，同时，通过雾化喷头，污水与臭氧的接触面积增加，使得污水处理过程中的氧化催化充分，保证了污水处理效果。

Description

一种环保型污水处理用氧化催化装置

技术领域

本发明涉及污水氧化催化设备技术领域，更具体地，涉及一种环保型污水处理用氧化催化装置。

背景技术

污水处理为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程，污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。随着我国经济的发展，我国的工业水平的提升，人们的物质生活水平也是越来越高，工业生产的污水排放和人们日常生活中的污水排放问题已经到了刻不容缓的地步，使得污水处理装置的种类越来越多，污水处理方法也越来越多，其中包括一种污水处理用环保型氧化催化装置。

公开号：CN211999254U(公开日：20201124)公开了一种污水处理用环保型氧化催化装置。其方法包括将过滤后的污水从排水口流下后，通过搅拌装置对污水进行搅拌，并同时通过紫外线发生器和臭氧发生器进行氧化催化处理。

但是上述公开专利存在一定缺陷，具体为：污水为液态流体，其从排水口流下后即使通过搅拌装置搅拌，其在搅拌装置中停留的时间较短，通过搅拌装置后直接通过排水管排出，使得污水与臭氧接触的时间较短；同时，搅拌装置对污水打散的程度有限，使得污水与臭氧接触的表面积较小。上述两点原因使得污水处理过程中的氧化催化不够充分，污水处理效果受限。此外，污水通过排水口后，其分布也不均匀，在排水口附近的污水量较大，远离排水口处的污水量较小，导致装置内部空间利用不充分。

发明内容

本发明在于提供一种环保型污水处理用氧化催化装置，其能够增加污水停留时间，增加污水与臭氧接触面积，同时能够提升污水分布的均匀性，以保证氧化催化效果，解决了上述背景技术中的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的一些实施例中提供一种环保型污水处理用氧化催化装置，包括氧化催化装置、过滤设备和连通管；

氧化催化装置包括反应箱、雾化喷头、臭氧发生器和紫外线发生器；反应箱的底部设置有内腔，内腔的顶壁呈透明状，紫外线发生器设置于内腔并朝向反应箱内部设置；臭氧发生器的出口连通有输送管，输送管远离臭氧发生器的部分延伸进反应箱内部设置，输送管延伸进反应箱内部的部分设置有臭氧喷头，反应箱的底部连通有出液管道；

雾化喷头分布在反应箱的内壁上，雾化喷头朝反应箱内部设置，雾化喷头通过连通管与过滤装置的出口连通，连通管设置有增压泵。

在本发明的一些实施例中，雾化喷头朝反应箱的顶部倾斜设置。

在本发明的一些实施例中，臭氧喷头位于雾化喷头底部，臭氧喷头朝反应箱的顶部设置。

在本发明的一些实施例中，反应箱的顶部连通有调压管，调压管设置有压力控制阀。

在本发明的一些实施例中，内腔的顶壁朝出液管道倾斜设置。

在本发明的一些实施例中，内腔的顶壁呈凹透镜状。

在本发明的一些实施例中，出液管道包括竖直设置的沉积段和水平设置的流通段，沉积段的顶端与反应箱连通，沉积段的底端为开放端，沉积段的底端封堵有排污阀，流通段与沉积段的侧壁连通。

在本发明的一些实施例中，还包括鼓风机，反应箱的横截面呈圆形，鼓风机设置在反应箱的侧壁上，鼓风机的出风口沿反应箱的切线方向朝反应箱的内部设置。

在本发明的一些实施例中，过滤设备包括过滤箱，过滤箱的顶部设置有进液管，过滤箱的底部设置有出液管，连通管远离雾化喷头的端部与储液罐连通；过滤箱内横置有过滤网。

在本发明的一些实施例中，过滤箱集成在反应箱的顶部。

相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明提供一种环保型污水处理用氧化催化装置，包括氧化催化装置、过滤设备和连通管；氧化催化装置包括反应箱、雾化喷头、臭氧发生器和紫外线发生器；反应箱的底部设置有内腔，内腔的顶壁呈透明状，紫外线发生器设置于内腔并朝向反应箱内部设置；臭氧发生器的出口连通有输送管，输送管远离臭氧发生器的部分延伸进反应箱内部设置，输送管延伸进反应箱内部的部分设置有臭氧喷头，反应箱的底部连通有出液管道；雾化喷头分布在反应箱的内壁上，雾化喷头朝反应箱内部设置，雾化喷头通过连通管与过滤装置的出口连通，连通管设置有增压泵。

通过过滤设备，将污水中的固态杂质过滤；通过增压泵，将过滤后的污水沿连通管输送至雾化喷头处，再通过雾化喷头喷入进反应箱内；通过臭氧喷头向反应箱内喷入臭氧，并配合紫外线发生器实现氧化催化反应。

通过雾化喷头，使得污水在反应箱内形成雾化液滴，相对于直接将污水倒入，雾化液滴降低了污水的下降速度，增加了污水的停留时间，从而使得污水与臭氧的接触时间更长。同时，通过雾化喷头，使得污水被打散，污水与臭氧的接触面积增加。通过增加污水与臭氧的接触面积并增加接触时长，使得污水处理过程中的氧化催化充分，保证了污水处理效果。

此外，雾化喷头将污水喷射，使得雾化后的污水液滴均匀分布在反应箱的各处，反应箱内部的空间可被充分利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例第一种环保型污水处理用氧化催化装置整体结构示意图；

图2为图1中A-A处截面图；

图3为本发明实施例第二种环保型污水处理用氧化催化装置整体结构示意图。

图标：100-氧化催化装置；200-过滤设备；1-反应箱；2-雾化喷头；3-臭氧发生器；4-紫外线发生器；5-内腔；6-输送管；7-臭氧喷头；8-出液管道；9-连通管；10-增压泵；11-调压管；12-压力控制阀；13-沉积段；14-流通段；15-排污阀；16-鼓风机；17-过滤箱；18-进液管；19-出液管；20-过滤网；21-角铁。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参照图1-图3。

本发明提供一种环保型污水处理用氧化催化装置100，包括氧化催化装置100、过滤设备200和连通管9；氧化催化装置100包括反应箱1、雾化喷头2、臭氧发生器3和紫外线发生器4；反应箱1的底部设置有内腔5，内腔5的顶壁呈透明状，臭氧发生器3设置于内腔5并朝向反应箱1内部设置；臭氧发生器3的出口连通有输送管6，输送管6远离臭氧发生器3的部分延伸进反应箱1内部设置，输送管6延伸进反应箱1内部的部分设置有臭氧喷头7，反应箱1的底部连通有出液管道8；雾化喷头2分布在反应箱1的内壁上，雾化喷头2朝反应箱1内部设置，雾化喷头2通过连通管9与过滤装置的出口连通，连通管9设置有增压泵10。

在本实施例中，基于图1所示，臭氧发生器3选用型号为ZW-20的中型臭氧发生器3，紫外线发生器4选用型号为qk-09的水处理用紫外线发生器4。通过臭氧发生器3和紫外线发生器4，以实现氧化催化反应。雾化喷头2的数量为四个。在其它实施例中，雾化喷头2的数量还可以根据实际情况设置成六个或十个等。四个雾化喷头2对称设置在反应箱1内壁相对的两侧。过滤装置的出口通过连通管9与四个雾化喷头2连通。连通管9设置有型号为ISG50-160的增压泵10，以将污水从过滤设备200运输至雾化喷头2处并保证雾化喷头2能够获得足够的水压。同时，输送管6同样设置有增压泵10，以保证臭氧获得足够的喷出压力。

在实际使用时，通过过滤设备200，将污水中的固态杂质过滤；通过增压泵10，将过滤后的污水沿连通管9输送至雾化喷头2处，再通过雾化喷头2喷入进反应箱1内；通过臭氧喷头7向反应箱1内喷入臭氧，并配合紫外线发生器4实现氧化催化反应。处理后的污水沉降至出液管道8处并沿出液管道8流出。

雾化喷头2使得污水在反应箱1内形成雾化液滴，相对于直接将污水倒入，雾化液滴降低了污水的下降速度，增加了污水的停留时间，从而使得污水与臭氧的接触时间更长。同时，通过雾化喷头2，使得污水被打散，污水与臭氧的接触面积增加。通过增加污水与臭氧的接触面积并增加接触时长，使得污水处理过程中的氧化催化充分，保证了污水处理效果。此外，雾化喷头2将污水喷射，使得雾化后的污水液滴均匀分布在反应箱1的各处，反应箱1内部的空间可被充分利用。

优选地，基于图1所示，雾化喷头2朝反应箱1的顶部倾斜设置，使得污水获得向上的初速度，污水上升一段距离后再下降，以进一步增加污水在反应箱1内的停留时间，提升氧化催化的效果。同时，臭氧喷头7位于雾化喷头2底部，臭氧喷头7朝反应箱1的顶部设置，以此使得臭氧的流动方向与污水的沉降方向相反。二者相对运动，以确保臭氧和污水能够充分混合。

进一步地，基于图1所示，反应箱1的顶部连通有调压管11，调压管11设置有压力控制阀12。

在本实施例中，因雾化喷头2和臭氧喷头7均向反应箱1内喷射物质，导致反应箱1内气压增加。同时，氧化催化完成后的污水汇集在出液管道8处，使得气体很难从出液管道8流出泄压，因此需要设置有调压管11。当反应箱1内的压力增加到特定值时，压力控制阀12自动打开进行泄压。

优选地，基于图1所示，调压管11朝上倾斜设置，即调压管11远离反应箱1的端口高度较高。当压力控制阀12打开时，相对于水平设置的调压管11，倾斜设置的调压管11能够降低雾化液滴从调压管11端部溢出的风险；同时，相对于竖直设置的调压管11，倾斜设置的调压管11能够降低外部异物从调压管11进入到反应箱1内的风险。

进一步地，基于图1所示，内腔5的顶壁朝出液管道8倾斜设置，以使沉降后的污水能够汇集流入进出液管道8内。

进一步地，基于图1所示，内腔5的顶壁呈凹透镜状。凹透镜状的内腔5的顶壁能够使紫外线发生器4发出的紫外线发散，以均匀照射在反应箱1内部的各处，保证各处氧化催化反应的效果。优选地，内腔5的顶壁背离内腔5的一侧呈平直状，内腔5的顶壁朝向内腔5的一侧呈凹陷状。该设置配合上述内腔5的顶壁朝出液管道8倾斜，以保证流下的污水不会因为内腔5顶壁的凹陷而汇集残留在反应箱1内。

进一步地，基于图1所示，出液管道8包括竖直设置的沉积段13和水平设置的流通段14，沉积段13的顶端与反应箱1连通，沉积段13的底端为开放端，沉积段13的底端封堵有排污阀15，流通段14与沉积段13的侧壁连通。

在本实施例中，污水氧化催化完成后从出液管道8流出，流出时先经过沉积段13，再经过流通段14。因流通段14与沉积段13的侧壁连通，使得沉积段13的底端位置低于流通段14，长时间使用后，污水内的沉积物会聚集在沉积段13的底端。此时，打开排污阀15，即可对上述沉积物进行清理。

进一步地，基于图1和图2所示，还包括鼓风机16，反应箱1的横截面呈圆形，鼓风机16设置在反应箱1的侧壁上，鼓风机16的出风口沿反应箱1的切线方向朝反应箱1的内部设置。

在本实施例中，鼓风机16选用型号为CZR的离心式鼓风机16。鼓风机16的出风口通过法兰盘与反应箱1连接。鼓风机16沿切线方向朝反应箱1内进行鼓风，以在反应箱1内形成涡流。涡流使得臭氧和污水液滴充分搅拌，以保证催化氧化效果。

需要注意的是，为了保证鼓风不会过分稀释臭氧，鼓风机16的风量不易过大，其单位时间的鼓风量与单位时间内输送进反应箱1的臭氧量的体积比以1:2为佳。在其它实施例中，鼓风机16单位时间内的鼓风量与单位时间内输送进反应箱1的臭氧量的体积比范围最大不超过1:1.75。

进一步地，基于图1所示，过滤设备200包括过滤箱17，过滤箱17的顶部设置有进液管18，过滤箱17的底部设置有出液管19，连通管9远离雾化喷头2的端部与出液管19连通。过滤箱17相对的侧壁均焊接或螺栓连接有角铁21，过滤网20架设在角铁21上以横置在过滤箱17内部。污水从进液管18进入到过滤箱17内，经过过滤网20过滤后从出液管19流出，并输送至雾化喷头2处。

在本实施例中，基于图3所示，过滤装置一种优选的布置方式为：将过滤箱17集成在反应箱1的顶部。过滤箱17与反应箱1一体设置，使得整个装置集成化程度更高。同时，过滤箱17在反应箱1顶部，使得从过滤箱17出液管19处流出的污水高度高于雾化喷头2的高度，在重力作用下能够为雾化喷头2提供一个喷射压力，以降低连通管9中增压泵10所需功耗。

在上述实施例外的其它实施例中，基于图1所示，过滤装置和氧化催化装置100还可以设置成分体式结构。

综上所述，本发明提供一种环保型污水处理用氧化催化装置100，包括氧化催化装置100、过滤设备200和连通管9；氧化催化装置100包括反应箱1、雾化喷头2、臭氧发生器3和紫外线发生器4；反应箱1的底部设置有内腔5，内腔5的顶壁呈透明状，紫外线发生器4设置于内腔5并朝向反应箱1内部设置；臭氧发生器3的出口连通有输送管6，输送管6远离臭氧发生器3的部分延伸进反应箱1内部设置，输送管6延伸进反应箱1内部的部分设置有臭氧喷头7，反应箱1的底部连通有出液管道8；雾化喷头2分布在反应箱1的内壁上，雾化喷头2朝反应箱1内部设置，雾化喷头2通过连通管9与过滤装置的出口连通，连通管9设置有增压泵10。

通过过滤设备200，将污水中的固态杂质过滤；通过增压泵10，将过滤后的污水沿连通管9输送至雾化喷头2处，再通过雾化喷头2喷入进反应箱1内；通过臭氧喷头7向反应箱1内喷入臭氧，并配合紫外线发生器4实现氧化催化反应。

通过雾化喷头2，使得污水在反应箱1内形成雾化液滴，相对于直接将污水倒入，雾化液滴降低了污水的下降速度，增加了污水的停留时间，从而使得污水与臭氧的接触时间更长。同时，通过雾化喷头2，使得污水被打散，污水与臭氧的接触面积增加。通过增加污水与臭氧的接触面积并增加接触时长，使得污水处理过程中的氧化催化充分，保证了污水处理效果。

此外，雾化喷头2将污水喷射，使得雾化后的污水液滴均匀分布在反应箱1的各处，反应箱1内部的空间可被充分利用。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。

因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，包括氧化催化装置、过滤设备和连通管；

所述氧化催化装置包括反应箱、雾化喷头、臭氧发生器和紫外线发生器；所述反应箱的底部设置有内腔，所述内腔的顶壁呈透明状，所述紫外线发生器设置于所述内腔并朝向所述反应箱内部设置；所述臭氧发生器的出口连通有输送管，所述输送管远离所述臭氧发生器的部分延伸进所述反应箱内部设置，所述输送管延伸进所述反应箱内部的部分设置有臭氧喷头，所述反应箱的底部连通有出液管道；

所述雾化喷头分布在所述反应箱的内壁上，所述雾化喷头朝所述反应箱内部设置，所述雾化喷头通过所述连通管与所述过滤装置的出口连通，所述连通管设置有增压泵。

2.根据权利要求1所述的环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，所述雾化喷头朝所述反应箱的顶部倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，所述臭氧喷头位于所述雾化喷头底部，所述臭氧喷头朝所述反应箱的顶部设置。

4.根据权利要求1所述的环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，所述反应箱的顶部连通有调压管，所述调压管设置有压力控制阀。

5.根据权利要求1所述的环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，所述内腔的顶壁朝所述出液管道倾斜设置。

6.根据权利要求1所述的环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，所述内腔的顶壁呈凹透镜状。

7.根据权利要求1所述的环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，所述出液管道包括竖直设置的沉积段和水平设置的流通段，所述沉积段的顶端与所述反应箱连通，所述沉积段的底端为开放端，所述沉积段的底端封堵有排污阀，所述流通段与所述沉积段的侧壁连通。

8.根据权利要求1所述的环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，还包括鼓风机，所述反应箱的横截面呈圆形，所述鼓风机设置在所述反应箱的侧壁上，所述鼓风机的出风口沿所述反应箱的切线方向朝所述反应箱的内部设置。

9.根据权利要求1所述的环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，所述过滤设备包括过滤箱，所述过滤箱的顶部设置有进液管，所述过滤箱的底部设置有出液管，所述连通管远离所述雾化喷头的端部与所述储液罐连通；所述过滤箱内横置有过滤网。

10.根据权利要求9所述的环保型污水处理用氧化催化装置，其特征在于，所述过滤箱集成在所述反应箱的顶部。

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