CN204643940U - 臭氧氧化与气浮组合系统 - Google Patents

Abstract

一种臭氧氧化与气浮组合系统，其包括旋流气浮罐和空化混合器，混合器连接于气浮罐并将气液混合液送入气浮罐，气浮罐中央竖直设有导流管，导流管上端开口，下端贯穿气浮罐底部，气浮罐底部开设有污水出口，导流管底部设有涡流板，气浮罐内壁设有至少一个超声波空化装置。该系统产生的臭氧气泡小，气泡与污染物接触几率大，臭氧利用率高，污染物去除效果好，而且通过臭氧氧化和絮凝作用强化气浮效果，使常规气浮无法去除的超微乳化油、溶解油和溶解有机物等有效去除。该系统还融合旋流溶气气浮技术、臭氧高级氧化、超声波催化氧化、水力空化、絮凝等技术，提高臭氧氧化能力、溶气气浮效率的同时，降低臭氧消耗量，缩短停留时间，降低运行费用。

Description

臭氧氧化与气浮组合系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种臭氧氧化与气浮组合系统。

背景技术

在工业生产中，特别是在油田、炼油厂、石油化工、冶金、钢铁、造纸等生产行业中，产生大量含油、含有机物等各种污染物的污水，给环境造成了很大的危害。随着人们对环保的重视，国家对污水处理排放标准越加严格，对污水处理设备提出了更高的要求。

在污水深度处理中，基于臭氧的氧化技术特别臭氧高级氧化技术越来越广泛地用于降低水中有机物、色度、浊度及细菌等，但当前采用的臭氧氧化接触反应器大多为平流式和接触塔式，反应器底部配有曝气头或释放器来释放臭氧气体与污水中污染物接触反应，普遍存在臭氧气泡过大，与污染物接触几率小，上升速度过快，臭氧反应不充分，导致臭氧利用率较低，影响处理效果，增加处理成本。

另一方面，气浮作为一种常用油水（或固液） 分离技术，广泛应用于污水处理领域，今年来以旋流溶气气浮为代表的气浮新技术得到快速发展。但是目前旋流溶气气浮如中国第201320375994.6号专利，其采用氮气为气浮气源，虽然能够该专利技术能够很好地去除乳化油，油水分离效果较好，但仍然无法去除超微乳化油、溶解油、溶解态有机物等。

臭氧气浮技术集气浮和臭氧氧化为一体，既能去除污水中悬浮物（颗粒或油滴）又能利用臭氧氧化水中有机物、降低色度等，如公告号为CN 202558671 U和CN 203513318 U的中国专利。但目前臭氧气浮主要存在两个问题，第一，仍采用传统气浮工艺，气浮效果差，臭氧利用率低，停留时间过长，占地面积大等诸多问题，第二，臭氧利用方式简单，仅将原气浮气源改成臭氧，仅仅靠臭氧自身氧化，导致氧化选择性较强，氧化能力不足，只能降解部分污染物，通用性差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种产生臭氧气泡小，气泡与污染物接触几率大，臭氧利用率高，污染物去除效果好的臭氧氧化与气浮组合系统。

一种臭氧氧化与气浮组合系统，用于处理污水，其包括旋流气浮罐以及用于混合污水和臭氧气的空化混合器，所述空化混合器连接于旋流气浮罐并将气液混合液送入旋流气浮罐，所述旋流气浮罐中央竖直设有导流管，所述导流管上端开口，下端贯穿旋流气浮罐底部，所述旋流气浮罐底部开设有污水出口，所述导流管底部设有涡流板，所述旋流气浮罐内壁设有至少一个超声波空化装置。

进一步地，所述空化混合器的入口连接稳定罐，所述稳定罐连接一个用于将臭氧溶于水中并将溶气水送到稳定罐的溶气泵。

进一步地，所述稳定罐与空化混合器之间连接有一个用于使溶气水形成含微气泡的气液混合液的空化释放装置。

进一步地，所述稳定罐与空化混合器之间连接有一个催化剂加入装置。

进一步地，所述稳定罐与空化混合器之间连接有一个混凝剂加入装置。

进一步地，所述污水通过污水管道送到空化混合器和/或送到稳定罐。

进一步地，所述系统还包括分别连接于所述污水出口的污水排出管道和污水回流管道，所述污水回流管道将部分回流水引入溶气泵，使臭氧与部分回流水混合形成溶气水。

进一步地，所述系统还包括气液分离罐，所述气液分离罐的入口与导流管贯穿旋流气浮罐底部的下端端口连接，所述稳定罐顶部具有排气口，所述稳定罐的排气口连接到气液分离罐的入口，所述气液分离罐顶部具有排气管道，所述气液分离罐的排气管道与废气净化装置连接，所述气液分离罐底部具有排渣出口。

进一步地，所述污水出口连接一个液位控制阀，所述旋流气浮罐顶部设有液位计，所述液位计与液位控制阀连接。

进一步地，所述系统还包括臭氧产生装置，所述臭氧产生装置的输出管道接入于溶气泵，所述污水通过一个增压泵增压后送到空化混合器和/或送到稳定罐。

上述臭氧氧化与气浮组合系统至少具有以下优点：

第一、克服传统臭氧氧化技术的不足，提供一种产生臭氧气泡小，气泡与污染物接触几率大，臭氧利用率高，污染物去除效果好的一体化装置；

第二、针对传统气浮和旋流溶气气浮的不足，引入臭氧高级氧化技术，通过臭氧氧化和絮凝作用强化气浮效果，使常规气浮无法去除的超微乳化油、溶解油和溶解有机物等有效去除；

第三，针对目前传统臭氧气浮的不足，融合旋流溶气气浮技术、臭氧高级氧化、超声波催化氧化、水力空化、强化絮凝等技术，在极大地提高臭氧氧化能力、溶气气浮效率的同时，大幅降低臭氧消耗量，缩短停留时间，降低运行费用。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的臭氧氧化与气浮组合系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例二的臭氧氧化与气浮组合系统的结构示意图。

图3是本实用新型实施例三的臭氧氧化与气浮组合系统的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1，显示本实用新型实施例一的臭氧氧化与气浮组合系统100，用于处理污水，其包括旋流气浮罐10以及用于混合污水和臭氧气的空化混合器20，所述空化混合器20连接于旋流气浮罐10并将气液混合液送入旋流气浮罐10，所述旋流气浮罐10中央竖直设有导流管12，所述导流管12上端开口，下端贯穿旋流气浮罐10底部，所述旋流气浮罐10底部开设有污水出口15，所述导流管12底部设有涡流板14，所述旋流气浮罐10内壁设有至少一个超声波空化装置16。优选地，旋流气浮罐10侧壁对称地设有两个以上超声波空化装置16。本实施例称旋流气浮罐10简称为CDOF罐（CDOF-Cyclonic Dissolved Ozone Flotation）。

CDOF罐10的侧壁上部设有污水入口11，与空气混合器12连接。涡流板14优选为呈锥形，涡流板14的边缘与CDOF罐10侧壁底部间存在间隙，在CDOF罐10底部开有污水出口15。污水出口15连接一个液位控制阀17，CDOF罐10顶部设有液位计18，液位计18与液位控制阀17连接。

空化混合器20的入口连接稳定罐30，稳定罐30连接一个用于将臭氧溶于水中并将溶气水送到稳定罐30的溶气泵35。稳定罐30与空化混合器20之间连接有一个空化释放装置36，在空化释放装置中，产生大量含微气泡（含臭氧气体）的气液混合液，再经混合器12混后通过入口管切向进入到CDOF罐10内。稳定罐30与空化混合器20之间连接有一个催化剂加入装置37和絮凝剂加入装置38。图示的实施例中，絮凝剂加入装置38位于催化剂加入装置37和空化释放装置36之间，当然也可以是在絮凝剂加入装置38、催化剂加入装置37和空化释放装置36三者位置可以调换，并不限于此。进入CDOF罐10的气液混合液通过切向入口管和涡流板14作用下，形成旋涡流，在漩涡流作用下，（含臭氧）微气泡快速与污染物接触，臭氧经过催化剂和超声波空化催化作用下，产生大量强氧化性基团（如羟基自由基），污染物被迅速臭氧氧化分解，溶解油、胶体等通过氧化和絮凝剂作用快速形成絮团，与微气泡碰撞并吸附，通过旋涡流作用向中间积聚后形成浮渣，进入中间导流管12后由底部排出CDOF罐10。因此，在CDOF罐10中，通过旋涡流、催化剂和超声波空化等作用。

进一步地，系统100还包括臭氧产生装置50，所述臭氧产生装置50将氧气转化成臭氧，臭氧产生装置50的输出管道接入于溶气泵35，图中实施例直接将输出管道与污水管道接入于溶气泵35。待处理的污水通过污水管道41送到空化混合器20和/或送到稳定罐30。在图1所示的实施例中，污水管道41中加入一个增压泵42，经其增压后，与臭氧输出管道汇合进入到溶气泵35中。

系统100还包括气液分离罐60，所述气液分离罐60的入口与导流管12贯穿CDOF罐10底部的下端端口连接，稳定罐30顶部具有排气口31，所述稳定罐30的排气口31连接到气液分离罐60的入口。图示是与导流管12的下端端口一并汇入连接到气液分离罐60的靠近底部的入口。

进一步地，气液分离罐60顶部具有排气管道61，所述气液分离罐60的排气管道61与废气净化装置65连接，所述气液分离罐60底部具有排渣出口62，将分离出的浮渣排出。

该系统100进行污水处理时，如图1所示，污水先经增压泵42增压后进入溶气泵35入口管道与来自臭氧发生装置50产生的臭氧混合后进入溶气泵35，臭氧气体在溶气泵35的作用下与污水充分混合并溶解于其中形成溶气水进入稳定罐30，稳定后的溶气水再从出口管线与来自催化剂加入系统37的催化剂和来自絮凝剂加入系统38的絮凝剂混合后，进入空化释放装置36产生大量含微气泡（含臭氧气体）的气液混合液，再经空化混合器20混合后通过入口管切向进入到CDOF罐10内，成旋涡流，（含臭氧）微气泡在旋涡流作用下快速与污染物接触，臭氧经过催化剂和超声波空化催化作用，产生大量强氧化性基团（如羟基自由基），污水中的污染物被迅速催化氧化分解，溶解油、胶体等在臭氧氧化和絮凝剂作用下，与微气泡碰撞并吸附，通过旋涡流作用向中间积聚后形成浮渣进入中间的导流管12，由底部再经排污管线排入气液分离罐60，在气液分离罐60内，含少量臭氧的气体析出向上通过排气管道进入废气净化装置65将未反应臭氧气体及其它危险气体净化后排入大气。在CDOF罐10内分离出来的含污染物废水则进行到废水处理流程，具体地，经臭氧催化氧化处理后处理后的污水流向CDOF罐10的器壁并向下从污水出口15流出。

请参阅图2，显示本实用新型实施例二的臭氧氧化与气浮组合系统200，用于处理污水，实施例二的系统200与实施例一的系统100结构组成基本相同，不同之处主要在于，实施例二中，污水经过增压泵42增压后有两个污水输送管道，分别为送污水至溶气泵35的污水分管道43和送污水至空化混合器20的污水主管道45。其中，污水分管道43上装设有流量调节阀46，流量调节阀46全开或者部分开启时，一部分污水经分管道43与臭氧汇合进入到溶气泵35中，这部分污水的线路与实施例一相同，另一部分污水经主管道45送到空化混合器20，与含有臭氧、污水、絮凝剂及催化剂的溶气水进行空化混合，再送到CDOF罐10中。因此，除污水进入空化混合器20的方式路线不同之外，其它处理流程在两个实施例中基本相同。图2和图1中相同的标号采用相同的元件符号，在此不再赘述。

请参阅图3，显示本实用新型实施例三的臭氧氧化与气浮组合系统300，用于处理污水，实施例三的系统300与实施例二的系统200结构组成基本相同，不同之处主要在于，实施例三中，污水经过增压泵42增压后直接通过污水主管道45送至空化混合器20，另外，系统100还包括分别连接于污水出口的污水排出管道171和污水回流管道172，所述污水回流管道172将部分回流水引入溶气泵35，使臭氧与部分回流水混合形成溶气水。如图所示，在溶气泵35入口进一步引入经CDOF罐10处理后部分回流水将臭氧与部分回流水混合形成溶气水泵入稳定罐30中，稳定后加入催化剂后，在空化混合器20中与臭氧空化混合，再送到CDOF罐10中。同样地，除污水进入空化混合器20的方式路线，以及溶气泵中输入清楚不同之外，其它处理流程在与实施例一和二基本相同。图3和图1、2中相同的标号采用相同的元件符号，在此不再赘述。

上述臭氧氧化与气浮组合系统100、200、300通过空化混合，进一步采用溶气泵35将臭氧先溶于部分回流水或污水中，并通过稳定罐30稳定含臭氧溶气水，在CDOF罐10中通过旋流气浮方式，使臭氧气泡小，气泡与污染物接触几率大，从而提高臭氧利用率高和气浮效果，污染物去除效果好。而且，针对传统气浮和旋流溶气气浮的不足，引入臭氧高级氧化技术，通过臭氧氧化和絮凝作用强化气浮效果，使常规气浮无法去除的超微乳化油、溶解油和溶解有机物等有效去除。另外，针对目前传统臭氧气浮的不足，融合旋流溶气气浮技术、臭氧高级氧化、超声波催化氧化、水力空化、强化絮凝等技术，在极大地提高臭氧氧化能力、溶气气浮效率的同时，大幅降低臭氧消耗量，缩短停留时间，降低运行费用。

需要说明的是，本实用新型并不局限于上述实施方式，根据本实用新型的创造精神，本领域技术人员还可以做出其他变化，这些依据本实用新型的创造精神所做的变化，都应包含在本实用新型所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种臭氧氧化与气浮组合系统，用于处理污水，其特征在于，包括旋流气浮罐以及用于混合污水和含臭氧气体微气泡的空化混合器，所述空化混合器连接于旋流气浮罐并将气液混合液送入旋流气浮罐，所述旋流气浮罐中央竖直设有导流管，所述导流管上端开口，下端贯穿旋流气浮罐底部，所述旋流气浮罐底部开设有污水出口，所述导流管底部设有涡流板，所述旋流气浮罐内壁设有至少一个超声波空化装置。

2.如权利要求1所述的臭氧氧化与气浮组合系统，其特征在于，所述空化混合器的入口连接稳定罐，所述稳定罐连接一个用于将臭氧溶于水中并将溶气水送到稳定罐的溶气泵。

3.如权利要求2所述的臭氧氧化与气浮组合系统，其特征在于，所述稳定罐与空化混合器之间连接有一个用于使溶气水形成含微气泡的气液混合液的空化释放装置。

4.如权利要求2所述的臭氧氧化与气浮组合系统，其特征在于，所述稳定罐与空化混合器之间连接有一个催化剂加入装置。

5.如权利要求2所述的臭氧氧化与气浮组合系统，其特征在于，所述稳定罐与空化混合器之间连接有一个絮凝剂加入装置。

6.如权利要求2所述的臭氧氧化与气浮组合系统，其特征在于，所述污水通过污水管道送到空化混合器和/或送到稳定罐。

7.如权利要求2所述的臭氧氧化与气浮组合系统，其特征在于，所述系统还包括分别连接于所述污水出口的污水排出管道和污水回流管道，所述污水回流管道将部分回流水引入溶气泵，使臭氧与部分回流水混合形成溶气水。

8.如权利要求2所述的臭氧氧化与气浮组合系统，其特征在于，所述系统还包括气液分离罐，所述气液分离罐的入口与导流管贯穿旋流气浮罐底部的下端端口连接，所述稳定罐顶部具有排气口，所述稳定罐的排气口连接到气液分离罐的入口，所述气液分离罐顶部具有排气管道，所述气液分离罐的排气管道与废气净化装置连接，所述气液分离罐底部具有排渣出口。

9.如权利要求1所述的臭氧氧化与气浮组合系统，其特征在于，所述污水出口连接一个液位控制阀，所述旋流气浮罐顶部设有液位计，所述液位计与液位控制阀连接。

10.如权利要求2所述的臭氧氧化与气浮组合系统，其特征在于，所述系统还包括臭氧产生装置，所述臭氧产生装置的输出管道接入于溶气泵，所述污水通过一个增压泵增压后送到空化混合器和/或送到稳定罐。