CN208776380U - 用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，含有柱状反应器和缓冲罐，在柱状反应器上连接有臭氧发生装置、放空阀、玻璃圆通过滤器、循环进水和出水的第一、第二反应器接口、尾气收集及破坏装置；在缓冲罐上设有循环进水和出水的缓冲罐接口、加样口、pH探头、加酸碱接口、加药接口以及磁力搅拌子和磁力搅拌器并连接有加药蠕动泵、加药罐、pH控制系统；所述柱状反应器与缓冲罐通过循环管路构成一个循环系统。本实用新型的实验装置，可在反应过程中精确控制pH值及催化剂投加量，保持水体较好的催化效果，提高催化剂的使用效率，缩短反应时间；有利于对不同类型的污水在大规模处理前进行相关研究，提高废水处理的效果。

Description

用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理装置技术领域，具体地说，是一种用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置。

背景技术

污水处理是环保领域的主要内容之一。利用臭氧(O₃)或过氧化氢(H₂O₂)进行氧化处理的技术被广泛应用于环保领域的污水处理。臭氧可以通过直接氧化和羟基自由基间接氧化的两种途径氧化有机物。现在，人们在将不同类型的污水引到装备现场进行处理之前往往会有针对性地做一些如何治理的研究，因此，需要采用与处理装备现场相应的实验装置。于是，就需要有一些相应的污水处理模拟装置。就利用臭氧或过氧化氢进行污水的氧化处理实验装置而言，现有的实验装置多采用柱状反应器来进行的，由于采用的柱状反应器过高而直径较小，会导致柱状反应器内的臭氧浓度分布不均；随着反应的进行，处理水样的pH值会发生变化而导致臭氧的氧化效果降低。此外，当使用臭氧或过氧化氢实验装置进行实验时，一般都会采用一次性投加的方式，这导致初始的反应速率极高，而随着臭氧或过氧化氢的消耗反应速率会降低，无法保持臭氧或过氧化氢的氧化效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，它采用柱状反应器并含有臭氧发生器、循环泵、缓冲罐、废气处理装置、pH控制系统、加药泵和药剂罐；处理的废水通过管道在缓冲罐与反应器之间循环，所有的加药与pH控制均在缓冲罐中进行，在缓冲罐内进行的搅拌能保证臭氧或过氧化氢以及药剂都能均匀分布，有利于对不同类型的污水在大规模处理前进行相关研究，提高废水处理的效果。

为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案。

一种用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，含有臭氧发生装置、柱状反应器、尾气收集及破坏装置、缓冲罐、pH控制系统、加药罐；在所述柱状反应器的下方设置臭氧进气口、放空阀、玻璃圆通过滤器、循环进水第一反应器接口和循环进水第二反应器接口；在所述柱状反应器的上方设置循环出水第一反应器接口、循环出水第二反应器接口和尾气接口；所述柱状反应器下方的臭氧进气口通过臭氧控制阀与臭氧发生装置连接；所述柱状反应器上方的尾气接口通过管道与尾气收集及破坏装置连接；所述臭氧发生装置通过臭氧控制阀与所述尾气收集及破坏装置相连接；在所述缓冲罐的上部设有加药接口、加药蠕动泵和加药罐；加酸碱接口、pH探头和pH控制系统以及加样口；在所述缓冲罐的底部设有磁力搅拌子和磁力搅拌器以及循环出水缓冲罐接口；所述柱状反应器与缓冲罐之间设有循环管路：所述柱状反应器上端的循环出水第一反应器接口和循环出水第二反应器接口通过连接管道与所述缓冲罐上方的循环进水缓冲罐接口连接从而与所述缓冲罐连接；所述缓冲罐通过其下方的循环出水缓冲罐接口经蠕动泵、三通阀和连接管道与所述循环进水第一反应器接口和循环进水第二反应器接口连接后返回柱状反应器；在所述三通阀的下方设有取样口，用于在反应过程中进行取样。

进一步，所述循环进水第一反应器接口和循环进水第二反应器接口以及所述循环出水第一反应器接口、循环出水第二反应器接口设置在柱状反应器上下两侧的同一水平面且呈一直线。

进一步，所述pH控制系统包含pH数据处理装置、酸碱泵及酸碱罐，能通过控制酸碱泵投加酸或碱，对缓冲罐内水体的pH值进行调节。

进一步，在所述缓冲罐顶部从左到右依次设置循环进水缓冲罐接口、加样口、pH探头、加酸碱接口、加药接口；所述循环出水缓冲罐接口设置在所述缓冲罐的底部左侧，便于水样排空。

进一步，在所述加样口上配有密闭的盖子。

进一步，所述加药罐能视需要调整为过氧化氢或者其他催化剂加药罐。

进一步，所述磁力搅拌子采用圆柱形聚四氟搅拌子。

本实用新型用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置的积极效果是：

(1)在柱状反应器上加入了内循环，并在内循环管路中增设了缓冲罐，将pH控制、加药与搅拌装置都设置在缓冲罐中，可在反应全过程中精确控制水体的pH值以及催化剂的投加量，保持水体较好的催化效果，提高催化剂的使用效率，缩短反应的时间。

(2)在柱状反应器的上下各设置两个内循环接口并使两个接口处于同一水平面且呈一条直线设置，能使循环水体更加均匀，保证循环水均匀分布于两条管路中，可提高反应结果的可靠性。

(3)在缓冲罐的后面设置取样口，能减少样品中含有大量臭氧的可能性，提高了操作的安全性和水样的稳定性。

(4)使用小型的玻璃圆通过滤器作为臭氧分布器，使臭氧的分布更加均匀且使用寿命更持久。

(5)缓冲罐顶部及底部各个接口的位置分布合理，缓冲罐顶部从左到右依次设置循环进水缓冲罐接口、加样口、pH探头、加酸碱接口和加药接口，所述循环出水缓冲罐接口设置在所述缓冲罐底部的左侧，结构设置更为合理。

(6)作为一种处理污水的实验装置，有利于对不同类型的污水在大规模处理前进行相关研究，提高废水处理的效果。

附图说明

附图1为本实用新型用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置的结构示意图。

图中的标号分别为：

1、臭氧发生装置； 2、臭氧控制阀；

3、臭氧进气口； 4、放空阀；

5、玻璃圆通过滤器； 601、循环进水第一反应器接口；

602、循环进水第二反应器接口； 701、循环出水第一反应器接口；

702、循环出水第二反应器接口； 8、柱状反应器；

9、尾气接口； 10、尾气收集及破坏装置；

11、循环进水缓冲罐接口； 12、缓冲罐；

13、磁力搅拌子； 14、磁力搅拌器；

15、加药接口； 16、加酸碱接口；

17、pH探头； 18、pH控制系统；

19、加药蠕动泵； 20、加药罐；

21、循环蠕动泵； 22、三通阀；

23、取样口； 24、循环出水缓冲罐接口；

25、加样口。

具体实施方式

以下结合附图介绍本实用新型用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置的具体实施过程，但是，本实用新型的实施不限于以下的实施方式。

参见图1。一种用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，含有臭氧发生装置1、臭氧控制阀2、臭氧进气口3、放空阀4、玻璃圆通过滤器5、循环进水第一反应器接口601、循环进水第二反应器接口602、循环出水第一反应器接口701、循环出水第二反应器接口702、柱状反应器8、尾气接口9、尾气破坏装置10、循环进水缓冲罐接口11、缓冲罐12、磁力搅拌子13、磁力搅拌器14、加药接口15、加酸碱接口16、pH探头17、pH控制系统18、加药蠕动泵19、加药罐20、循环蠕动泵21、三通阀22、取样口23、循环出水缓冲罐接口24和加样口25。

所述臭氧发生装置1采用住友SGA-10A-PSA4型臭氧发生器，臭氧发生量27g/h。

所述臭氧控制阀2采用耐臭氧材料的三通阀门，用于调节进入尾气收集及破坏装置10及柱状反应器8的臭氧量。

所述柱状反应器8和缓冲罐12采用玻璃结构件。

所述尾气收集及破坏装置10采用热分解的方式对臭氧进行破坏，而后尾气可直接排入大气中。

所述缓冲罐12采用圆柱形玻璃缓冲罐。

所述磁力搅拌子13采用圆柱形聚四氟搅拌子，所述磁力搅拌器14采用IKA C-MAGMS 7型电磁搅拌器；所述磁力搅拌子13能配合其下方的电磁搅拌器14对缓冲罐12内的水样进行搅拌。

所述pH控制系统18包含pH数据处理装置、酸碱泵及酸碱罐，能通过控制酸碱泵投加酸或碱，对缓冲罐12内水体的pH值进行调节。

涉及的其余部件可采用现有的结构件。

续见图1。在所述柱状反应器8的下方设置臭氧进气口3、放空阀4和玻璃圆通过滤器5以及循环进水第一反应器接口601和循环进水第二反应器接口602；在所述柱状反应器8的上方设置循环出水第一反应器接口701、循环出水第二反应器接口702和尾气接口9。注意：应将所述循环进水第一反应器接口601和循环进水第二反应器接口602以及所述循环出水第一反应器接口701、循环出水第二反应器接口702设置在所述柱状反应器8上下两侧的同一水平面且呈一直线。

将所述柱状反应器8下方的臭氧进气口3通过管道和臭氧控制阀2与臭氧发生装置1连接；将所述柱状反应器8上方的尾气接口9通过管道与尾气收集及破坏装置10连接；将所述臭氧发生装置1通过管道和臭氧控制阀2与所述尾气收集及破坏装置10相连接。

在所述缓冲罐12的顶部从左到右依次设置循环进水缓冲罐接口11、加样口25、pH探头17、加酸碱接口16和加药接口15，并通过所述加药接口15连接加药蠕动泵19和加药罐20；实施中，所述加药罐20能视需要调整为过氧化氢或者其他催化剂加药罐20。通过加酸碱接口16、pH探头17连接所述pH控制系统18。所述pH控制系统18由pH探头17获得水样的pH值，再通过加酸碱接口16投加酸或碱，控制水样的pH。改变后的pH值再经pH探头17反馈给pH控制系统18。在所述加样口25上可配置一个密闭的盖子。在所述缓冲罐12的底部设置磁力搅拌子13和磁力搅拌器14并在所述缓冲罐12的底部左侧设置一个循环出水缓冲罐接口24以便于水样的排空。

在所述柱状反应器8与缓冲罐12之间设置循环管路：将所述柱状反应器8上端的循环出水第一反应器接口701和循环出水第二反应器接口702通过连接管道与所述缓冲罐12上方的循环进水缓冲罐接口11连接从而与所述缓冲罐12连接；将所述缓冲罐12通过其下方的循环出水缓冲罐接口24经蠕动泵21、三通阀22和连接管道与所述循环进水第一反应器接口601和循环进水第二反应器接口602连接从而与柱状反应器8连接，使所述柱状反应器8与所述缓冲罐12形成一个循环系统。在所述三通阀22的下方设置一个取样口23，用于在反应过程中进行取样。

本实用新型用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置的工作过程为：

(1)关闭柱状反应器8底部的放空阀4，将三通阀门22调至水平通路连通柱状反应器8和缓冲罐12；将臭氧控制阀门2调至连通臭氧发生器1和臭氧破坏装置10；打开循环蠕动泵21及磁力搅拌器14。

(2)向缓冲罐12内加入一定量的污水，将污水通过循环蠕动泵21打入柱状反应器8，直至污水液面应高于循环出水第一反应器接口701、循环出水第二反应器接口702；此时，污水通过循环进水缓冲罐接口11进入缓冲罐12形成循环；关闭加样口25。

(3)启动臭氧发生器1，将臭氧发生量调节至需要的浓度。

(4)将臭氧控制阀2调至连通臭氧发生器1与柱状反应器8

(5)打开pH控制系统18，输入需要控制的pH范围值，调节水体的pH。

(6)启动加药蠕动泵19，向缓冲罐12中加入臭氧催化试剂(或其他相关催化剂)。

(7)在实验过程中，通过对三通阀22的控制，从取样口23进行处理水体的取样，取样后迅速恢复循环处理的原状。

(8)实验结束后，将臭氧控制阀2调至连通臭氧发生器1与臭氧破坏装置10，关闭臭氧发生器1和其他仪器；保持循环蠕动泵21处于打开状态，将柱状反应器8及缓冲罐12内的废水经底部放空阀4排出。

(9)关闭所有仪器，实验过程结束。

Claims (7)

1.一种用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，含有臭氧发生装置(1)、柱状反应器(8)、尾气收集及破坏装置(10)、缓冲罐(12)、pH控制系统(18)、加药罐(20)；其特征在于，在所述柱状反应器(8)的下方设置臭氧进气口(3)、放空阀(4)、玻璃圆通过滤器(5)、循环进水第一反应器接口(601)和循环进水第二反应器接口(602)；在所述柱状反应器(8)的上方设置循环出水第一反应器接口(701)、循环出水第二反应器接口(702)和尾气接口(9)；所述柱状反应器(8)下方的臭氧进气口(3)通过臭氧控制阀(2)与臭氧发生装置(1)连接；所述柱状反应器(8)上方的尾气接口(9)通过管道与尾气收集及破坏装置(10)连接；所述臭氧发生装置(1)通过臭氧控制阀(2)与所述尾气收集及破坏装置(10)相连接；在所述缓冲罐(12)的上部设有加药接口(15)、加药蠕动泵(19)和加药罐(20)；加酸碱接口(16)、pH探头(17)和pH控制系统(18)以及加样口(25)；在所述缓冲罐(12)的底部设有磁力搅拌子(13)和磁力搅拌器(14)以及循环出水缓冲罐接口(24)；所述柱状反应器(8)与缓冲罐(12)之间设有循环管路：所述柱状反应器(8)上端的循环出水第一反应器接口(701)和循环出水第二反应器接口(702)通过连接管道与所述缓冲罐(12)上方的循环进水缓冲罐接口(11)连接从而与所述缓冲罐(12)连接；所述缓冲罐(12)通过其下方的循环出水缓冲罐接口(24)经蠕动泵(21)、三通阀(22)和连接管道与所述循环进水第一反应器接口(601)和循环进水第二反应器接口(602)连接后返回柱状反应器(8)；在所述三通阀(22)的下方设有取样口(23)，用于在反应过程中进行取样。

2.根据权利要求1所述的用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，其特征在于，所述循环进水第一反应器接口(601)和循环进水第二反应器接口(602)以及所述循环出水第一反应器接口(701)、循环出水第二反应器接口(702)设置在柱状反应器(8)上下两侧的同一水平面且呈一直线。

3.根据权利要求1所述的用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，其特征在于，所述pH控制系统(18)包含pH数据处理装置、酸碱泵及酸碱罐，能通过控制酸碱泵投加酸或碱，对缓冲罐(12)内水体的pH值进行调节。

4.根据权利要求1所述的用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，其特征在于，在所述缓冲罐(12)顶部从左到右依次设置循环进水缓冲罐接口(11)、加样口(25)、pH探头(17)、加酸碱接口(16)、加药接口(15)；所述循环出水缓冲罐接口(24)设置在所述缓冲罐(12)的底部左侧，便于水样排空。

5.根据权利要求4所述的用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，其特征在于，在所述加样口(25)上配有密闭的盖子。

6.根据权利要求1所述的用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，其特征在于，所述加药罐(20)能视需要调整为过氧化氢或者其他催化剂加药罐(20)。

7.根据权利要求1所述的用于臭氧或过氧化氢氧化处理污水的实验装置，其特征在于，所述磁力搅拌子(13)采用圆柱形聚四氟搅拌子。