CN203419767U - 基于uv光催化氧化的废水回收处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，包括反应装置、电气控制箱、储水槽、循环泵、空气泵，所述反应装置由若干反应器组组成，反应器组中相邻两个反应器之间首端或末端通过连接管连接，构成S型结构；各个反应器组S型结构的末端分别通过分水管道与主水管连接，反应器组S型结构的首端通过管道连接至储水槽，所述主水管上与分水管道相连接的位置均设有进气口，每个进气口都配有进气管，进气管一端头从进气口伸入主水管并到达分水管道中，每个进气管上都安装有开关阀，所述主水管另一端连接储水槽；主水管上还设有循环泵。采用紫外线催化氧化，反应效率高，分解效果好，并且清洁环保，生产成本低。

Description

基于UV光催化氧化的废水回收处理系统

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，涉及一种基于UV光催化氧化的废水回收处理系统。

背景技术

在工业废水中，一般含有无机物和有机物两种杂质，目前处理无机物的方法已经成熟；随着近年来，石油化工、塑料、合成纤维、印染、焦化等行业的迅速发展，各种含有大量难降解有机污染物的废水相应增多，他们进入水体给环境造成了严重的污染。难降解有机物是指被微生物分解速度慢，分解不彻底的有机物，这类有机物主要包括醇、有机胺、多环芳烃、卤化烃、杂环类化合物、有机酚化物、有机磷农药、表面活性剂、有机染料等有机难降解污染物。这类污染物的特点是毒性大，成分复杂，化学含氧量高，一般为生物几乎对其没有氧化效果，如果对这类污染物不加治理地向环境中排放，势必会严重污染环境和威胁人体健康。随着工业农业的发展，人们合成越来越多的有机物，其中难降解的有机物占了大部分比例。而处理有机物的方式主要分为：活性炭吸附，氧化处理，膜处理法，离子交换树脂。

其中活性炭吸附这种方式有机物去除率一般为百分之二十到百分之六十，去除率较低，且需要使用大量活性炭。氧化处理是通过在在废水中添加氧化剂，有机物去除率跟这个氧化剂有关。膜处理法是通过具有选择透过性的生物膜来分离废水中的有机物，但是这种方式需要经常堵塞生物膜，需要定期更换，成本高。离子交换树脂方式适用于有机污染物不高的水净化处理的工艺。

本实用新型提供了一种基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，是一种绿色环保的废水处理系统，它利用能够吸收紫外线能量的中间产物首先形成激发态，再诱导引发反应物分子的氧化过程。它能够彻底氧化分解废水中的有机污染物，广泛应用于造纸、电镀、印染、化工、城市污水、餐厅、医院等领域中。

发明内容

针对上述情况，本实用新型提供一种基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，结构紧凑合理，绿色环保，安全高效。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，包括反应装置、电气控制箱、储水槽、循环泵、空气泵，所述反应装置由若干反应器组组成，反应器组中相邻两个反应器之间首端或末端通过连接管连接，构成S型结构；各个反应器组S型结构的末端设有若干进水口，进水口分别通过分水管道与主水管连接，反应器组S型结构的首端设有若干出水口，出水口通过管道连接至储水槽，所述主水管上与分水管道相连接的位置均设有进气口，每个进气口都配有进气管，进气管一端头从进气口伸入主水管并到达分水管道中，进气管另一端与空气泵连接；每个进气管上都安装有开关阀，所述主水管另一端连接储水槽；主水管上还设有循环泵；所述循环泵、空气泵均与电气控制箱电连接。

所述反应器两端中心位置均设有通孔，通孔中贯穿设置有石英玻璃管，石英玻璃管与通孔之间设有密封圈，石英玻璃管内安装有UV灯，UV灯两端的插脚分别通过电线与电气控制箱电连接。

在一优选实施例中，所述UV灯产生的紫外线波段为185nm ~254nm波段。 

在另一优选实施例中，所述UV灯距离反应器内壁的距离30mm~50mm。

在另一优选实施例中，所述反应器内壁沿轴向设有螺旋状导流片，所述螺旋状导流片的外缘与反应器固定连接，螺旋状导流片内缘与石英玻璃管外壁距离为3~5mm。螺旋状导流片的螺旋角在15°~30°之间。螺旋状导流片厚度为2~5mm。

在另一优选实施例中，所述开关阀为电磁阀，电磁阀与电气控制箱电连接。

在另一优选实施例中，所述进气口进气端还设有气压传感器，气压传感器与电气控制箱电连接。

在另一优选实施例中，进气口通入的气体为臭氧。

在另一优选实施例中，所述每个分水管道上均安装有液体流量传感器，液体流量传感器与电气控制箱电连接。

本实用新型的优点是：

第一：采用UV灯发出的185nm紫外线催化，将空气中的氧气变成臭氧，臭氧在254nm紫外线催化下，产生氧自由基，利用氧自由基在254nm紫外线催化下与氧气和水反应产生羟基自由基，利用羟基自由基的强氧化性使大分子有机物的碳碳键断裂，形成小分子有机物，再将小分子有机物的碳氧键、碳氢键断裂，生成二氧化碳和水。185nm ~254nm 的UV灯能耗相对较低，反应效率高，分解效果好，可以处理COD值在80mg/L之内的有机污水，并且清洁环保，生产成本低。

第二：将进气管进气端头设在分水管道内，使气体单向流动进入反应器，容易与水流均匀混合，避免了气体导流进入主水管，阻碍主水管中水流流速。

第三：采用电磁阀、气压传感器、液体流量传感器与电气控制箱配合，实时监测进气口进气气压、水流流速，由电气控制箱控制调节电磁阀的开启闭合位置，空气泵、循环泵的转速，实现自动化控制。

第四：采用S型可拆卸结构的反应装置，易运输，易安装，拆卸方便，体积小，节约占地面积。

第五：采用石英玻璃管做内管，紫外线透过性好；采用高硼硅玻璃制作反应器，能够隔绝紫外线，防止工作人员长期晒伤。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为反应装置一实施例的结构示意图。

图3为反应器的结构示意图。

在图中：1-反应器；2-连接管；3-分水管道；4-主水管； 5-进气管；51-开关阀；6-石英玻璃管；7-密封圈；8-UV灯。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1-图2，基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，包括反应装置、电气控制箱、储水槽、循环泵、空气泵，所述反应装置由若干反应器组组成，反应器组中相邻两个反应器1之间首端或末端通过连接管2连接，构成S型结构；各个反应器组S型结构的末端设有若干进水口，进水口分别通过分水管道3与主水管4连接，反应器组S型结构的首端设有若干出水口，出水口通过管道连接至储水槽，所述主水管4上与分水管道3相连接的位置均设有进气口，每个进气口都配有进气管5，进气管5一端头从进气口伸入主水管4并到达分水管道3中，进气管5另一端与空气泵连接；每个进气管5上都安装有开关阀51，所述主水管4另一端连接储水槽；主水管4上还设有循环泵；所述循环泵、空气泵均与电气控制箱电连接。

参见图3，所述每个反应器1采用高硼硅玻璃制成，反应器1两端中心位置均设有通孔，通孔中贯穿设置有石英玻璃管6，石英玻璃管6与通孔之间设有密封圈7，石英玻璃管6内安装有UV灯8，UV灯8两端的插脚分别通过电线与电气控制箱电连接。高硼硅玻璃具有耐酸、耐碱、耐腐蚀性能，并且拥有良好的热稳定性、化学稳定性和电学性能,故具有抗化学侵蚀性、抗热冲击性、机械性能好、承受温度高等特性。废水处理设备，不会造成腐蚀损坏。

在一优选实施例中，所述UV灯8产生的紫外线波段为185nm ~254nm波段。185nm紫外线可将空气中的O2变成O3(臭氧)，臭氧具有强氧化作用，在254nm紫外线催化下，产生氧自由基，利用氧自由基在254nm紫外线催化下与氧气和水反应产生羟基自由基，利用羟基自由基的强氧化性使大分子有机物的碳碳键断裂，形成小分子有机物，再将小分子有机物的碳氧键、碳氢键断裂，生成二氧化碳和水。 

在另一优选实施例中，所述UV灯8距离反应器1内壁的距离30mm~50mm。由于紫外线沿直线传播，传播期间废水中的有机物分子吸收紫外线能量，造成紫外线能量损耗，所以在30-50mm之间的催化氧化效果最好。

在另一优选实施例中，所述反应器1内壁沿轴向设有螺旋状导流片，所述螺旋状导流片的外缘与反应器固定连接，螺旋状导流片内缘与石英玻璃管外壁距离为3~5mm。螺旋状导流片的螺旋角在15°~30°之间。螺旋状导流片厚度为2~5mm。在反应器1中增设螺旋状导流片，引导废水沿反应器旋转流动，使废水的流向为螺旋状，在反应器1长度不变的情况下，增长了废水吸收紫外线的反应时间，降低了制造成本。依据废水中污染程度的不同，可以调整螺旋角的角度，当螺旋角较小时，同一反应器1长度情况下，反应时间增长，但是相对的，废水水流对于螺旋状导流片的冲击力也相对增大，当螺旋角较大时，同一反应器1长度情况下，反应时间减少，但是相对的，废水水流对于螺旋状导流片的冲击力也相对减小。所以经过试验论证，优选的螺旋状导流片的螺旋角在15°~30°之间。

在另一优选实施例中，所述开关阀51为电磁阀，电磁阀与电气控制箱电连接。

在另一优选实施例中，所述进气口进气端还设有气压传感器，气压传感器与电气控制箱电连接。

在另一优选实施例中，进气口通入的气体为臭氧。进气口通入臭氧，比通入空气反应效率高，省去了氧气在185纳米紫外线照射下生成臭氧的步骤。

在另一优选实施例中，所述每个分水管道3上均安装有液体流量传感器，液体流量传感器与电气控制箱电连接。

本实用新型采用电磁阀、气压传感器、液体流量传感器与电气控制箱配合，实时监测进气口进气气压、水流流速，由电气控制箱控制调节电磁阀的开启闭合位置，空气泵、循环泵的转速，实现自动化控制。采用S型可拆卸结构的反应装置，易运输，易安装，拆卸方便，体积小，节约占地面积。采用石英玻璃管6做内管，紫外线透过性好；采用高硼硅玻璃制作反应器1，能够隔绝紫外线，防止工作人员长期晒伤。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，包括反应装置、电气控制箱、储水槽、循环泵、空气泵，其特征在于，所述反应装置由若干反应器组组成，反应器组中相邻两个反应器之间首端或末端通过连接管连接，构成S型结构；各个反应器组S型结构的末端设有若干进水口，进水口分别通过分水管道与主水管连接，反应器组S型结构的首端设有若干出水口，出水口通过管道连接至储水槽，所述主水管上与分水管道相连接的位置均设有进气口，每个进气口都配有进气管，进气管一端头从进气口伸入主水管并到达分水管道中，进气管另一端与空气泵连接；每个进气管上都安装有开关阀，所述主水管另一端连接储水槽；主水管上还设有循环泵；所述循环泵、空气泵均与电气控制箱电连接。

2.根据权利要求1所述的基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，其特征在于，所述反应器两端中心位置均设有通孔，通孔中贯穿设置有石英玻璃管，石英玻璃管与通孔之间设有密封圈，石英玻璃管内安装有UV灯，UV灯两端的插脚分别通过电线与电气控制箱电连接。

3.根据权利要求1所述的基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，其特征在于，所述开关阀为电磁阀，电磁阀与电气控制箱电连接。

4.根据权利要求1所述的基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，其特征在于，所述进气口进气端还设有气压传感器，气压传感器与电气控制箱电连接。

5.根据权利要求1所述的基于UV光催化氧化的废水回收处理系统，其特征在于，所述分水管道上均安装有液体流量传感器，液体流量传感器与电气控制箱电连接。

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