CN203890169U - 一种新型高效水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型高效水处理系统，由纤维束过滤器、臭氧反应箱及后处理箱三部分构成，在臭氧反应箱的进水口通过前导管连接纤维束过滤器，在臭氧反应箱的出水口通过后导管连接后处理箱。纤维束过滤器用于去除水中的悬浮物及降低COD含量；臭氧反应箱用于去除水中的有机物，降低水中BOD、COD含量，臭氧对细菌、病毒、芽胞、软体微生物等有极强的杀灭作用；后处理箱用于去除水中溶解的CO₂。经过本系统处理的水杂志含量低、品质高，应用范围广。

Description

一种新型高效水处理系统

技术领域

本实用新型属于水处理领域，涉及臭氧在处理水中的应用，尤其是一种新型高效水处理系统。

背景技术

纤维束过滤器是一种结构先进、性能优良的压力式纤维过滤设备。它采用一种新型的束状软填料-纤维作为滤元，其滤料直径可达几十微米甚至几微米，并具有比表面积大，过滤阻力小等优点，解决了粒状滤料的过滤精度受滤料粒径限制等问题。微小的滤料直径，极大的增加了滤料的比表面积和表面自由能，增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会及滤料的吸附能力，从而提高了过滤效率和截污能力。

臭氧(O3)是强氧化剂、杀菌消毒剂、催化剂、脱色剂和除臭剂。臭氧技术是治理环境和水质污染的关键技术，是二十一世纪环境科学四大关键技术之一，普遍应用于空气、水、物体表面的消毒以及油烟净化等方面。该技术的核心环节是通过特定的电场实现无声放电而产生大量的臭氧气体，在此过程中，高能电子与气体分子碰撞时发生一系列基无物化反应并将气体激活，产生多种活性自由基，从而对多种有害物质、细菌病毒等发生催化、氧化和分解，而转为无毒的副产物，达到真正消毒、洁净的目的。

在水处理方面主要应用于水厂、水塔、水箱、蓄水池、游泳池及污水处理。臭氧应用特点：氧化能力强、反应速度快；对细菌、病毒、芽胞、软体微生物等有极强的杀灭作用；氧化农药毒素，降低水中BOD、COD；臭氧的原料取自空气中的氧，完成工作后又还原成氧，增加水中溶解氧，没有二次污染；可改善水的理化性质，有良好的脱色、除臭、除异味作用；用臭氧消毒杀菌不会产生有毒的三氯甲烷及致癌有机卤化物副产品，不存在任何对人畜有害的残留物。

通过检索，发现如下相关专利文献：

1、一种高效纤维束过滤器(CN102794041A)，公开了一种高效纤维束过滤器，包括罐体，竖直设置在罐体内的中心布水管，水平设置在罐体内多孔板，设置在中心布水管顶端的布水器，设置在多孔板上面的过滤层，设置在多孔板下面的出水收集槽；罐体外侧设有进水口和出水口，所述进水口和中心布水管连通，出水口和出水收集槽连通。

2、扭转式纤维过滤器(CN101249337)，包括壳体、壳体内部的纤维束以及纤维束支承体，壳体上开有进水管、出水管，壳体内部至少装有一个多孔滤筒，每个多孔滤筒的一端部与传动轴连接，传动轴穿出壳体外部，并经传动机构与扭转驱动装置连接。传动轴和多孔滤筒出口端的外面各围绕一圈纤维束支承体，纤维束支承体包括呈水平放射状均匀排列的挂丝杆，两圈纤维束支承体之间均匀拴接纤维丝，形成围绕多孔滤筒外壁的纤维束过滤层。

3、利用臭氧化处理水的方法以及相关的处理装置(CN1190646A)，该装置包括：设在臭氧反应器下部、压缩臭氧气体的压气机，以及设在臭氧反应器上部，贮存的处理水的处理水容器；为水和臭氧气体增压的装置，其中，增压式臭氧水处理的方法的特征是包括以下步骤：将处理水从处理水容器供应到臭氧反应器；在压气器中对臭氧气体增压；将增压的臭氧气体供应到臭氧反应器；在增压器中压迫臭氧气体时，在一定的时间内，对在臭氧反应器内上升的臭氧气体加压。

4、一种臭氧氧化反应器(CN201354327Y)包括全封闭的反应器罐体，安装在罐体顶部的人孔盖板，装填在罐体内的固体催化剂，与罐体相连的进水管、出水管和臭氧进气管；进水管内端与罐内上部的分水器相连，出水管内端与罐内下部的收水器相连，出水管的外端与排水阀相连，臭氧进气管内端与罐内下部的布气器相连。所述的人孔盖板上设有一个高压自动排气阀。该臭氧氧化反应器采用气液逆向流接触模式，运行压力在0.05～0.25MPa(表压)，具有反应时间短，臭氧利用率高且投加量少，设备投资和运行费用低等优点。

通过比较，上述专利与本申请的结构有显著的区别。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可以对水进行彻底过滤、氧化处理的新型高效水处理系统。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

一种新型高效水处理系统，由纤维束过滤器、臭氧反应箱及后处理箱三部分构成，在臭氧反应箱的进水口通过前导管连接纤维束过滤器，在臭氧反应箱的出水口通过后导管连接后处理箱，所述的臭氧反应箱包括箱体、尾气破坏系统及布气装置，在箱体的外部顶面安装尾气破坏系统，在箱体的内部底面固装布气装置，在箱体的顶面制有进水口和臭氧入口，在箱体的侧壁均布制有出水口，所述箱体内部被中隔板分割成上部连通的两室，分别为第一反应室和第二反应室，在中隔板与箱体左、右两侧壁之间分别固装左隔板和右隔板，所述左隔板将第一反应室分隔成下部连通的第一区间与第二区间，所述右隔板将第二反应室分隔成下部连通的第三区间与第四区间，在第一区间和第三区间分别与臭氧入口通过进气管连接一室布气装置和二室布气装置。

而且，在臭氧反应箱左隔板和右隔板的相应对称位置分别制有一导气孔。

而且，所述的纤维束过滤器包括包括罐体、支柱、上水管、下水管、排气管及过滤装置，在罐体的底部四角各固装一支柱，在罐体的底部中心连接一下水管，在下水管的一侧罐体的底部制有一进气口，在罐体的顶部同轴向上延伸制出一罐口，在罐口的侧壁连接上水管，在罐体侧壁的上部连接排气管。

而且，所述的过滤装置由电机、蜗轮蜗杆传动装置、推动杆、活动孔板、固定孔板、纤维束及布气装置构成，在罐口的顶面固装蜗轮蜗杆传动装置，蜗轮蜗杆传动装置由电机驱动，在该传动装置蜗杆的下部同轴连接一推动杆，该推动杆由罐口顶面插入到罐体内部，在罐体内部推动杆的底端同轴固装一活动孔板，该活动孔板在推动杆的带动下可沿罐体的内壁上、下运动，在活动孔板的下方沿罐体的内壁同轴固装一固定孔板，在活动孔板与固定孔板之间均布挂装纤维束，在固定孔板下方的罐体内部固装一布气装置，该布气装置与进气口连接。

而且，与每一臭氧反应箱的出水口对应连接一后处理箱，所述的后处理箱的右侧壁下部制有一压缩空气入口，在后处理箱的右侧壁上部制有一压缩空气出口，在后处理箱的左侧壁下部制有一清水出口，在后处理箱内中部间隔固装两横隔板，在两横隔板之间填充多孔材料。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本水处理系统由纤维束过滤器、臭氧反应箱及后处理箱三部分构成，纤维束过滤器用于去除水中的悬浮物及降低COD含量；臭氧反应箱用于去除水中的有机物，降低水中BOD、COD含量，臭氧对细菌、病毒、芽胞、软体微生物等有极强的杀灭作用；后处理箱用于去除水中溶解的CO2。经过本系统处理的水杂志含量低、品质高，应用范围广。

2、本水处理系统臭氧反应箱两室四区间的箱体设计相当于单室单区间反应箱反应时间的四倍，延长反应时间的目的是为了使水与臭氧反应地更充分，提高臭氧的利用率，进而保证了水里有机物得到彻底地去除。

3、本水处理系统臭氧反应箱通过设置两室两个布气装置，可以更好地调节臭氧的排放量，当水与臭氧在第一反应室反应的近乎完全，可以减少或停止第二反应室的臭氧排放，这样可以最大限度地降低臭氧的使用量，避免臭氧地浪费；如果在第一反应室没有完全反应，可以增大臭氧的排放量，提供更多的臭氧，使其能充分反应，保证水中有机物能被完全氧化。

4、本水处理系统臭氧反应箱将布气装置安装在箱体的底部，臭氧在上升的过程中与从箱体顶部下来的原水相向接触，使其在水中的溶解更充分，进而提高了臭氧的反应效率。

5、本水处理系统在臭氧反应箱左隔板和右隔板的相应对称位置分别制有一导气孔，可以平衡箱体内的气压，防止箱体变形。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为纤维束过滤器的结构示意图；

图4为图3的左视图(局部剖视)；

图5为臭氧反应箱的结构示意图；

图6为臭氧反应箱内部结构示意图；

图7为后处理箱结构示意图；；

图8为后处理箱内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种新型高效水处理系统，由纤维束过滤器1、臭氧反应箱3及后处理箱5三部分构成，在臭氧反应箱的进水口24通过前导管2连接纤维束过滤器，在臭氧反应箱的出水口22通过后导管4连接后处理箱。

所述的纤维束过滤器包括包括罐体10、支柱13、上水管9、下水管12、排气管14及过滤装置，在罐体的底部四角各固装一支柱，在罐体的底部中心连接一下水管，在下水管的一侧罐体的底部制有一进气口11，在罐体的顶部同轴向上延伸制出一罐口8，在罐口的侧壁连接上水管，在罐体侧壁的上部连接排气管。

所述的过滤装置由电机7、蜗轮蜗杆传动装置6、推动杆19、活动孔板18、固定孔板16、纤维束17及布气装置15构成，在罐口的顶面固装蜗轮蜗杆传动装置，蜗轮蜗杆传动装置由电机驱动，在该传动装置蜗杆的下部同轴连接一推动杆，该推动杆由罐口顶面插入到罐体内部，在罐体内部推动杆的底端同轴固装一活动孔板，该活动孔板在推动杆的带动下可沿罐体的内壁上、下运动，在活动孔板的下方沿罐体的内壁同轴固装一固定孔板，在活动孔板与固定孔板之间均布挂装纤维束，在固定孔板下方的罐体内部固装一布气装置，该布气装置与进气口连接。

原水从上水管进入到罐体内，经过纤维束区间，控制原水的流速小于6～10m/h，原水中的悬浮物及COD被纤维束吸附，经过滤的原水进入臭氧反应箱。

所述的臭氧反应箱包括箱体23、尾气破坏系统20及布气装置，在箱体的外部顶面安装尾气破坏系统，在箱体的内部底面固装布气装置。在箱体的顶面制有进水口和臭氧入口21，在箱体的侧壁均布制有三个出水口。所述箱体内部被中隔板32分割成上部连通的两室，分别为第一反应室和第二反应室，在中隔板与箱体左、右两侧壁之间分别固装左隔板33和右隔板26，所述左隔板将第一反应室分隔成下部连通的第一区间34与第二区间31，所述右隔板将第二反应室分隔成下部连通的第三区间28与第四区间25。在第一区间和第三区间分别与臭氧入口通过进气管27连接一室布气装置30和二室布气装置29。

为了平衡箱体内的气压，防止箱体变形，在左隔板和右隔板的相应对称位置分别制有一导气孔。

与每一臭氧反应箱的出水口对应连接一后处理箱，所述的后处理箱的右侧壁下部制有一压缩空气入口36，在后处理箱的右侧壁上部制有一压缩空气出口35，压缩空气从底部进入后处理箱内，与水接触，将溶于水中的CO2吹走。在后处理箱的左侧壁下部制有一清水出口37，在后处理箱内中部间隔固装两横隔板38，在两横隔板之间填充多孔材料39，如陶瓷、活性炭等，其目的是为了增大压缩空气与水的接触面积，有效去除水中的CO2。

本实用新型的工作原理是：

纤维束过滤器用于去除水中的悬浮物及降低COD含量；臭氧反应箱用于去除水中的有机物，降低水中BOD、COD含量，臭氧对细菌、病毒、芽胞、软体微生物等有极强的杀灭作用；后处理箱用于去除水中溶解的CO2。经过本系统处理的水杂志含量低、品质高，应用范围广。

纤维束过滤器不仅具有去除污水中悬浮物的能力，而且可以降低污水中的COD的含量，通过控制过滤的流速范围在6～10m/h，可以达到降低COD含量的目的。蜗杆带动推动杆下压活动孔板，压缩纤维束，待处理水从上水管进入罐体内，流经纤维束，水中的悬浮物和COD被纤维束吸附，经过滤的水从下水管经由前导管进入臭氧反应箱。

经过滤的水由臭氧反应箱进水口进入第一反应室的第一区间，在该区间水与自底部向上分散的臭氧相遇，臭氧与水中的有机物反应，氧化有机物为CO2和水，因为箱体的高度有限，为了延长臭氧与水的反应时间，将第一反应室分割成第一区间和第二区间，未反应完全的水携带臭氧进入第二区间，通过第二区间进入第二反应室，在第二反应室的底部设置二室布气装置，根据反应情况，调节二室布气装置的臭氧排放量，通过设置两个反应室及两个布气装置可以合理、有效利用臭氧，避免臭氧的使用浪费。水通过第二室的第三区间和第四区间后由排水口排出。两室四区间的箱体设计相当于单室单区间反应箱反应时间的四倍，延长反应时间的目的是为了使水与臭氧反应地更充分，提高臭氧的利用率，进而保证了水里有机物得到彻底地去除。而且，通过设置两室两个布气装置，可以更好地调节臭氧的排放量，当水与臭氧在第一反应室反应的近乎完全，可以减少或停止第二反应室的臭氧排放，这样可以最大限度地降低臭氧的使用量，避免臭氧地浪费；如果在第一反应室没有完全反应，可以增大臭氧的排放量，提供更多的臭氧，使其能充分反应，保证水中有机物能被完全氧化。

由臭氧处理后的水中CO2含量偏高，为此将从臭氧反应箱出来的水引入到后处理箱进行后处理，其目的是去除水中的CO2，在后处理箱内通压缩空气，由压缩空气将溶于水中的过多的CO2带走。为了增大压缩空气与水的接触面积，有效去除水中的CO2，在后处理箱内中部间隔固装两横隔板，在两横隔板之间填充多孔材料，如陶瓷、活性炭等。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型高效水处理系统，其特征在于：由纤维束过滤器、臭氧反应箱及后处理箱三部分构成，在臭氧反应箱的进水口通过前导管连接纤维束过滤器，在臭氧反应箱的出水口通过后导管连接后处理箱，所述的臭氧反应箱包括箱体、尾气破坏系统及布气装置，在箱体的外部顶面安装尾气破坏系统，在箱体的内部底面固装布气装置，在箱体的顶面制有进水口和臭氧入口，在箱体的侧壁均布制有出水口，所述箱体内部被中隔板分割成上部连通的两室，分别为第一反应室和第二反应室，在中隔板与箱体左、右两侧壁之间分别固装左隔板和右隔板，所述左隔板将第一反应室分隔成下部连通的第一区间与第二区间，所述右隔板将第二反应室分隔成下部连通的第三区间与第四区间，在第一区间和第三区间分别与臭氧入口通过进气管连接一室布气装置和二室布气装置。

2.根据权利要求1所述的高效水处理系统，其特征在于：在臭氧反应箱左隔板和右隔板的相应对称位置分别制有一导气孔。

3.根据权利要求1所述的高效水处理系统，其特征在于：所述的纤维束过滤器包括包括罐体、支柱、上水管、下水管、排气管及过滤装置，在罐体的底部四角各固装一支柱，在罐体的底部中心连接一下水管，在下水管的一侧罐体的底部制有一进气口，在罐体的顶部同轴向上延伸制出一罐口，在罐口的侧壁连接上水管，在罐体侧壁的上部连接排气管。

4.根据权利要求3所述的高效水处理系统，其特征在于：所述的过滤装置由电机、蜗轮蜗杆传动装置、推动杆、活动孔板、固定孔板、纤维束及布气装置构成，在罐口的顶面固装蜗轮蜗杆传动装置，蜗轮蜗杆传动装置由电机驱动，在该传动装置蜗杆的下部同轴连接一推动杆，该推动杆由罐口顶面插入到罐体内部，在罐体内部推动杆的底端同轴固装一活动孔板，该活动孔板在推动杆的带动下可沿罐体的内壁上、下运动，在活动孔板的下方沿罐体的内壁同轴固装一固定孔板，在活动孔板与固定孔板之间均布挂装纤维束，在固定孔板下方的罐体内部固装一布气装置，该布气装置与进气口连接。

5.根据权利要求1所述的高效水处理系统，其特征在于：与每一臭氧反应箱的出水口对应连接一后处理箱，所述的后处理箱的右侧壁下部制有一压缩空气入口，在后处理箱的右侧壁上部制有一压缩空气出口，在后处理箱的左侧壁下部制有一清水出口，在后处理箱内中部间隔固装两横隔板，在两横隔板之间填充多孔材料。