CN115920682A - 一种纳米臭氧发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种纳米臭氧发生装置，包括臭氧发生器，所述臭氧发生器的一端设有气源入口、另一端设有臭氧出口，所述臭氧发生器设于空心的气液混合罐体内部，所述气液混合罐体的一端设有装置进水口，另一端设有装置出水口，所述装置进水口处设有射流器，所述射流器的气体入口通过臭氧气体传输管与所述臭氧发生器的臭氧出口相连。本发明将臭氧发生装置集成到气液混合罐体内部，使其具备了良好冷却效果的同时减小了产品整体的体积，具有很强的实用性。当臭氧和纳米气泡技术联用时，具有促进臭氧溶解、延长停留时间和增强氧化能力等优点。臭氧微纳米气泡技术被应用在去除有机物、去除色度、污泥减量、杀灭微生物等方面，并具有良好的处理效果。

Description

一种纳米臭氧发生装置

技术领域

本发明属臭氧发生装置技术领域，特别是涉及一种纳米臭氧发生装置。

背景技术

目前，由于全国饮用水水源地普遍有机污染较为严重，并且水质标准逐年提高，越来越多的水厂开始采用臭氧－生物活性炭深度处理工艺。其中臭氧作为生物活性炭的前置工艺，其主要作用是杀死细菌病毒、氧化有机物，从而提高有机物可生物降解性。根据传质理论，为了提高臭氧吸收率，一个比较有效的方法是减小气泡粒径。

微米气泡(mierobubble)通常是指存在于水中直径为10～50μm的微小气泡，直径小于200nm的超微小气泡称为纳米气泡(nanobubble)，介于微米气泡和纳米气泡之间的气泡称为微纳米气泡(micro.nano bubble)，传统大气泡(coarsebubble，直径>50mm)和小气泡(fine bubble，直径<5mm)相比，微纳米气泡直径小，其传质特性和界面性质均显著不同于传统大气泡。根据微纳米气泡产生的不同机制可将现有的微纳米气泡产生方式分为分散空气法、溶气释气法、超声空化法、电解法、化学法等。其中溶气释气法中的加压溶气减压释气方法，通过加压使空气强制溶解于水中，形成过饱和状态，然后减压气体重新释放出来，产生大量微气泡。气泡的大小和强度取决于释放空气时的各种条件和水的表面张力。

微气泡传质时当可消耗气体被转移到液相时，微气泡会继续减小，进一步增加了单位气体体积的界面面积。臭氧微气泡可以提高臭氧的溶解度，并且溶解浓度对处理效果有显著的影响。微气泡技术可以显著降低功耗并强化传质效果。臭氧氧化技术和微气泡的结合可以提高液相臭氧的分解速率，从而促进·OH的产生，更加有效地强化了臭氧的氧化能力。臭氧微气泡反应器在相同情况下体积传质系数是传统接触器的数倍，而且促进产生·OH，解决了传统接触器的氧化选择性问题。

纳米臭氧综合了臭氧和纳米气泡的优点，在臭氧用于水处理的实例中，使用输出高浓度臭氧的臭氧发生装置，其功耗更大，发热更严重，风冷无法满足散热的要求，需要使用水冷进行散热。但是现有的产品大都为臭氧发生装置与纳米气泡发生器分开的形式，臭氧发生装置需要额外接入冷却水进行散热。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纳米臭氧发生装置，提高散热效率，降低冷却成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种纳米臭氧发生装置，包括臭氧发生器，所述臭氧发生器的一端设有气源入口、另一端设有臭氧出口，所述臭氧发生器设于空心的气液混合罐体内部，所述气液混合罐体的一端设有装置进水口，另一端设有装置出水口，所述装置进水口处设有射流器，所述射流器的气体入口通过臭氧气体传输管与所述臭氧发生器的臭氧出口相连。

进一步地，所述气液混合罐体的底部设有常闭的装置排水口。

进一步地，所述气源入口与供气装置或供氧装置相连。

进一步地，所述装置进水口与管网高压段相连，所述装置出水口与管网低压段相连。

进一步地，所述臭氧发生器为空心结构，内部设有臭氧发生管内侧冷却水管路，所述臭氧发生管内侧冷却水管路两端分别与所述气液混合罐体相连。

有益效果

本发明将臭氧发生装置集成到气液混合罐体内部，使其具备了良好冷却效果的同时减小了产品整体的体积，具有很强的实用性。当臭氧和纳米气泡技术联用时，具有促进臭氧溶解、延长停留时间和增强氧化能力等优点。臭氧微纳米气泡技术被应用在去除有机物、去除色度、污泥减量、杀灭微生物等方面，并具有良好的处理效果。

附图说明

图1为一种纳米臭氧发生装置结构示意图。

其中，1-装置进水口；2-射流器；3-气液混合罐体；4-装置出水口；5-气源入口；6-臭氧发生管内侧冷却水管路；7-装置排水口；8-臭氧出口；9-臭氧气体传输管；10-臭氧发生器。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本发明提供了一种纳米臭氧发生装置，包括臭氧发生器10，所述臭氧发生器10的一端设有气源入口5、另一端设有臭氧出口8，所述臭氧发生器10设于空心的气液混合罐体3内部，所述气液混合罐体3的一端设有装置进水口1，另一端设有装置出水口4，所述装置进水口1处设有射流器2，所述射流器2的气体入口通过臭氧气体传输管9与所述臭氧发生器10的臭氧出口8相连。

所述气源入口5与供气装置或供氧装置相连。在一种具体实施例中，所述气源入口5与空气罐相连。在一些其他实施例中，所述供气装置可以是空气压缩机，所述供氧装置可以是氧气罐或制氧机。所述臭氧发生器10为现有技术中常用的臭氧发生器10，可以将氧气或空气转化为臭氧并输出。

在一种具体实施例中，所述射流管采用文丘里结构，用于将臭氧发生器10产生的臭氧与液体混合，经过射流器2时会形成高速水流，吸入臭氧气体实现气液混合效果并一同进入所述气液混合罐体3，与所述射流管相连的所述臭氧气体传输管9为耐臭氧腐蚀的管材。

在一种具体实施例中，所述臭氧发生器10为空心结构，内部设有臭氧发生管内侧冷却水管路6，臭氧发生器10内侧冷却水管路的线路一般位于空心结构的内电极内侧。所述臭氧发生管内侧冷却水管路6两端分别与所述气液混合罐体3相连。相比于单外侧的水冷，可以通过内外双侧水冷却进一步提高臭氧发生器10的散热效率。

在一种具体实施例中，所述气液混合罐体3的底部设有常闭的装置排水口7，可用于在维护时排空所述气液混合罐体3内的液体。

在一种具体实施例中，所述装置进水口1与管网高压段相连，所述装置出水口4与管网低压段相连。由于受到管网压力的影响，当混有臭氧的冷却水从所述装置出水口4排出时随着压力的降低，臭氧逐渐析出可形成微米及纳米级的气泡。

本发明更大的冷却水容量提高了散热效率，冷却水同时又作为溶解臭氧的液相，节约了臭氧冷却水的日常损耗，更适用于集成泵房、集成水厂此类高集成度应用场景。需要强调的是，由于本发明提供的纳米臭氧发生装置较市面上常规的水冷臭氧发生装置，其拥有远大于常规水冷臭氧发生装置的冷却水容量，冷却水水温的升高非常有限，受温度升高影响的气体溶解度下降情况可以忽略不计。

Claims (5)

1.一种纳米臭氧发生装置，包括臭氧发生器(10)，所述臭氧发生器(10)的一端设有气源入口(5)、另一端设有臭氧出口(8)，其特征在于，所述臭氧发生器(10)设于空心的气液混合罐体(3)内部，所述气液混合罐体(3)的一端设有装置进水口(1)，另一端设有装置出水口(4)，所述装置进水口(1)处设有射流器(2)，所述射流器(2)的气体入口通过臭氧气体传输管(9)与所述臭氧发生器(10)的臭氧出口(8)相连。

2.根据权利要求1所述的一种纳米臭氧发生装置，其特征在于，所述气液混合罐体(3)的底部设有常闭的装置排水口(7)。

3.根据权利要求1所述的一种纳米臭氧发生装置，其特征在于，所述气源入口(5)与供气装置或供氧装置相连。

4.根据权利要求1所述的一种纳米臭氧发生装置，其特征在于，所述装置进水口(1)与管网高压段相连，所述装置出水口(4)与管网低压段相连。

5.根据权利要求1所述的一种纳米臭氧发生装置，其特征在于，所述臭氧发生器(10)为空心结构，内部设有臭氧发生管内侧冷却水管路(6)，所述臭氧发生管内侧冷却水管路(6)两端分别与所述气液混合罐体(3)相连。

Images