CN211813920U - 一种废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种废水处理装置，包括通过输水管线依次连接的废水储存箱、粗过滤装置、光催化反应器、pH调节池、保安过滤器、超滤过滤器、RO反渗透装置，RO反渗透装置的浓水出水口通过输水管线与废水储存箱连接，RO反渗透装置的淡水出水口通过输水管线连接有回用水储存箱；光催化反应器包括壳体以及设置于壳体内的光催化废水处理机构和超声波废水处理机构。本实用新型避免了现有氧化处理有机废水易产生二次污染的问题，避免了膜处理法处理有机废水中易发生膜污染问题，解决了现有光催化反应器中废水与光催化剂反应接触面积小、光催化氧化效率低的问题，有机物降解处理效果高且废水脱色效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种废水处理装置。
背景技术
随着工业技术的飞速发展，生产规模不断扩大有机废水的污染源日益增多，这一问题越来越引起社会各界的高度重视。
现有技术中对有机废水处理的主要方式有：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20％～60％，去除率较低，且需要使用大量活性炭；氧化处理是通过在废水中添加氧化剂，有机物去除率跟氧化剂的种类及浓度有关；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，但是这种方式膜易堵塞，膜材料需定期更换，维护成本高；离子交换树脂方式适用于有机污染物浓度不高的水净化处理工艺。
光催化氧化法是目前越来越受人们重视的一种高级氧化技术。所谓光催化反应，是指在光的催化作用下进行的一类化学反应，利用二氧化钛等光催化氧化剂，在紫外灯光的作用下，有机物逐步氧化成低分子中间产物最终生成CO2、H2O等达到脱色的目的。现有技术中用于有机废水处理的光催化反应器还存在以下问题：1、现有光催化反应器中的紫外线灯管外通常套设有石英玻璃管进行保护，但是废水中的杂质往往也会附着在石英玻璃管外，对紫外线灯管发出的紫外线进行遮挡，从而影响紫外线的照射强度，进而影响废水处理效率；2、待处理废水与光催化剂反应接触面积小，且光催化氧化反应只在催化剂表面进行，因此光催化氧化效率低。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服上述不足，提供了一种废水处理装置，通过粗过滤装置去除有机废水中的固体悬浮物后，再依次通过光催化反应器、pH调节池、保安过滤器、超滤过滤器、RO反渗透装置进行处理，RO反渗透装置的淡水出水可储存于回用水储存箱中进行回用、浓水出水返回废水储存箱继续进行处理，避免了现有氧化处理有机废水易产生二次污染的问题，避免了膜处理法处理有机废水中易发生膜污染问题，解决了现有技术中光催化反应器中废水杂质附着在石英玻璃管外影响废水处理效率的问题，解决了现有光催化反应器中废水与光催化剂反应接触面积小、光催化氧化效率低的问题，有机物降解处理效果高且废水脱色效果好。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案，一种废水处理装置，包括通过输水管线依次连接的废水储存箱、粗过滤装置、光催化反应器、pH调节池、保安过滤器、超滤过滤器、RO反渗透装置，所述RO反渗透装置的浓水出水口通过输水管线与所述废水储存箱连接，所述RO反渗透装置的淡水出水口通过输水管线连接有回用水储存箱；
所述光催化反应器包括壳体以及设置于所述壳体内的光催化废水处理机构和超声波废水处理机构；所述光催化废水处理机构包括第一光催化剂载体板和第二光催化剂载体板；
所述壳体内侧壁从上至下依次均匀设置有若干个所述第一光催化剂载体板，所述壳体内侧壁从上至下还依次均匀设置有若干个所述第二光催化剂载体板，所述第一光催化剂载体板与所述第二光催化剂载体板交错分布形成水流通道；所述第一光催化剂载体板和所述第二光催化剂载体板的外表面均涂敷有二氧化钛光催化剂涂层；
相邻的所述第一光催化剂载体板与所述第二光催化剂载体板之间设置有紫外光源组件，所述壳体内顶部与所述光催化废水处理机构之间也设有所述紫外光源组件；
所述壳体顶部分别设有第一进水口、第二进水口，所述粗过滤装置通过输水管线与所述第二进水口连通，所述壳体侧壁下部设有第一出水口，所述第一出水口与所述第一进水口之间通过输水管线连通，且所述第一出水口与所述第一进水口之间的输水管线上安装有回水泵；
所述壳体侧壁还设有位于所述第一出水口下方的第二出水口，所述第二出水口通过输水管线与所述pH调节池连通，所述第二出水口与所述pH调节池之间的输水管线上安装有排水阀；
所述壳体内底壁设置有超声波换能器，所述超声波换能器与设置于所述壳体外的超声波发生器电连接。
通过采用上述技术方案，通过粗过滤装置去除有机废水中的固体悬浮物后，再依次通过光催化反应器、pH调节池、保安过滤器、超滤过滤器、RO反渗透装置进行处理，RO反渗透装置的淡水出水可储存于回用水储存箱中进行回用、浓水出水返回废水储存箱继续进行处理，避免了现有氧化处理有机废水易产生二次污染的问题，避免了膜处理法处理有机废水中易发生膜污染问题；
通过超声波与光催化氧化的协同作用，促进了废水与附着于第一光催化剂载体板和第二光催化剂载体板上的二氧化钛光催化剂之间的充分接触，提高了光催化氧化反应效率，同时废水受到超声波强烈的作用，发生瞬间的高温、高压与空化效应，废水中的有机大分子物质的化学键破碎、离解断键，从而形成小分子或者离子，此时二氧化钛光催化剂能够迅速地充分地与上述小分子和离子混合，进一步提高光催化氧化降解效率及废水脱色效果；
光催化反应器内的废水通过回水泵实现光催化反应器内废水的内循环，进一步提高光催化氧化降解效率。
上述的一种废水处理装置，其中，所述废水处理装置还包括控制器和COD检测器，所述COD检测器安装于所述壳体内侧壁下部，所述控制器分别与所述COD检测器、所述排水阀、所述超声波发生器、所述紫外光源组件、所述回水泵通信连接。
通过采用上述技术方案，通过COD检测器对光催化反应器的废水进行监测，当光催化反应器内废水COD，当COD数值降至预先设定数值以下时，回收泵停止废水循环，排水阀打开，光催化反应器内的废水进入pH调节池内进行下一步处理。
上述的一种废水处理装置，其中，所述紫外光源组件包括石英玻璃管、紫外线灯及清洁环；所述石英玻璃管水平固定于所述壳体内，所述紫外线灯设于所述石英玻璃管内，所述清洁环的内侧设置有刷毛，所述清洁环滑动套设于所述石英玻璃管外，所述壳体内侧壁上设有水平电动伸缩杆，所述水平电动伸缩杆驱动所述清洁环在所述石英玻璃管外滑动，所述紫外线灯、所述水平电动伸缩杆分别与所述控制器通信连接。
通过采用上述技术方案，解决了现有技术中光催化反应器中废水杂质附着在石英玻璃管外影响废水处理效率的问题。
上述的一种废水处理装置，其中，相邻的所述第一光催化剂载体板与所述第二光催化剂载体板反向倾斜设置。
通过采用上述技术方案，水流从切线角度角度进出，改变废水流动方式，增加湍流搅拌效果，使可以内的废水呈自上而下的旋流状态，提高水体的传质效率，使废水中的有机物与紫外光充分接触而得到降解，提高了紫外光利用效率。
上述的一种废水处理装置，其中，所述壳体内还设有位于所述壳体内顶部所述紫外光源组件下方的环形水管，所述环形水管与所述第一进水口连通，所述环形水管上均匀设置有若干个第三出水口，所述第三出水口上安装有万向喷水头。
通过采用上述技术方案，使废水均匀的喷洒与第一光催化剂载体板和或第二光催化剂载体板，进一步提高光催化氧化效果。
上述的一种废水处理装置，其中，所述壳体内侧壁涂敷有反光层。
通过采用上述技术方案，通过涂敷在壳体内侧壁上的反光层，可以很好的反射紫外线，进一步达到更高效的光催化氧化效果。
上述的一种废水处理装置，其中，所述超滤过滤器中的超滤膜为中空纤维式，所述超滤过滤器中的超滤膜的截留分子量为5000～20000，操作压力为0.01～0.04MPa，运行通量为40～200L/(m2·h)。
上述的一种废水处理装置，其中，所述RO反渗透装置采用聚酰胺复合膜。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型一种废水处理装置，能够降解有机废水中的有机物且废水脱色效果好，大大提高了出水水质，避免了现有氧化处理有机废水易产生二次污染的问题，避免了膜处理法处理有机废水中易发生膜污染问题，解决了现有技术中光催化反应器中废水杂质附着在石英玻璃管外影响废水处理效率的问题，解决了现有光催化反应器中废水与光催化剂反应接触面积小、光催化氧化效率低的问题，有机物降解处理效果高且废水脱色效果好。
附图说明
图1为实施例1中一种废水处理装置的结构示意图。
图2为实施例1中光催化反应器的结构示意图。
图3为图2中A部结构放大图。
图4为实施例1中清洁环的结构示意图。
图5为实施例1中一种废水处理装置的控制原理图。
图6为实施例2中一种废水处理装置的结构示意图。
图7为实施例3中一种废水处理装置的结构示意图。
各标记与部件名称对应关系如下：
废水储存箱1、粗过滤装置2、光催化反应器3、pH调节池4、保安过滤器5、超滤过滤器6、RO反渗透装置7、回用水储存箱8、壳体9、第一进水口901、第二进水口902、第一出水口903、第二出水口904、第一光催化剂载体板10、第二光催化剂载体板11、紫外光源组件12、石英玻璃管1201、紫外线灯1202、清洁环1203、刷毛1204、水平电动伸缩杆1205、回水泵13、超声波换能器14、超声波发生器15、COD检测器16、排水阀17、控制器18、环形水管19、万向喷水头20、波浪形面21。
具体实施方式
为了使实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
实施例1
如图1、图2及图3所示，一种废水处理装置，包括通过输水管线依次连接的废水储存箱1、粗过滤装置2、光催化反应器3、pH调节池4、保安过滤器5、超滤过滤器6、RO反渗透装置7，RO反渗透装置7的浓水出水口通过输水管线与废水储存箱1连接，RO反渗透装置7的淡水出水口通过输水管线连接有回用水储存箱8。
其中，超滤过滤器6中的超滤膜为中空纤维式，超滤过滤器6中的超滤膜的截留分子量为5000～20000，操作压力为0.01～0.04MPa，运行通量为40～200L/(m2·h)。
其中，RO反渗透装置7采用聚酰胺复合膜。
光催化反应器3包括壳体9以及设置于壳体9内的光催化废水处理机构和超声波废水处理机构；光催化废水处理机构包括第一光催化剂载体板10和第二光催化剂载体板11。其中，壳体9内侧壁涂敷有反光层(图中未示出)。
其中，相邻的第一光催化剂载体板10与第二光催化剂载体板11反向倾斜设置。
壳体9内侧壁从上至下依次均匀设置有若干个第一光催化剂载体板10，壳体9内侧壁从上至下还依次均匀设置有若干个第二光催化剂载体板11，第一光催化剂载体板10与第二光催化剂载体板11交错分布形成水流通道；第一光催化剂载体板10和第二光催化剂载体板11的外表面均涂敷有二氧化钛光催化剂涂层。
相邻的第一光催化剂载体板10与第二光催化剂载体板11之间设置有紫外光源组件12，壳体9内顶部也设置有紫外光源组件12。
壳体9内顶部与光催化废水处理机构之间也设有紫外光源组件12；
壳体9顶部分别设有第一进水口901、第二进水口902，粗过滤装置2通过输水管线与第二进水口902连通，壳体9侧壁下部设有第一出水口903，第一出水口903与第一进水口901之间通过输水管线连通，且第一出水口903与第一进水口901之间的输水管线上安装有回水泵13。
壳体9侧壁还设有位于第一出水口903下方的第二出水口904，第二出水口904通过输水管线与pH调节池4连通，第二出水口904与pH调节池4之间的输水管线上安装有排水阀17。
壳体9内底壁设置有超声波换能器14，超声波换能器14与设置于壳体9外的超声波发生器15电连接。
如图2及图4所示，紫外光源组件12包括石英玻璃管1201、紫外线灯1202及清洁环1203；石英玻璃管1201水平固定于壳体9内，紫外线灯1202设于石英玻璃管1201内，清洁环1203的内侧设置有刷毛1204，清洁环1203滑动套设于石英玻璃管1201外，壳体9内侧壁上设有水平电动伸缩杆1205，水平电动伸缩杆1205驱动清洁环1203在石英玻璃管1201外滑动。
如图1及图5所示，本实施例中废水处理装置还包括控制器18和COD检测器16，COD检测器16安装于壳体9内侧壁下部，控制器18分别与COD检测器16、排水阀17、超声波发生器15、紫外线灯1202、水平电动伸缩杆1205、回水泵13通信连接。
本实用新型运行时通过粗过滤装置2去除有机废水中的固体悬浮物后，再依次通过光催化反应器3、pH调节池4、保安过滤器5、超滤过滤器6、RO反渗透装置7进行处理，RO反渗透装置7的淡水出水可储存于回用水储存箱8中进行回用、浓水出水返回废水储存箱1继续进行处理，避免了现有氧化处理有机废水易产生二次污染的问题，避免了膜处理法处理有机废水中易发生膜污染问题。
本实用新型通过超声波与光催化氧化的协同作用，促进了废水与附着于第一光催化剂载体板10和第二光催化剂载体板11上的二氧化钛光催化剂之间的充分接触，提高了光催化氧化反应效率，同时废水受到超声波强烈的作用，发生瞬间的高温、高压与空化效应，废水中的有机大分子物质的化学键破碎、离解断键，从而形成小分子或者离子，此时二氧化钛光催化剂能够迅速地充分地与上述小分子和离子混合，进一步提高光催化氧化降解效率及废水脱色效果；
本实用新型中光催化反应器3内的废水通过回水泵13实现光催化反应器3内废水的内循环，进一步提高光催化氧化降解效率。
本实用新型通过水平电动伸缩杆1205驱动清洁环1203在石英玻璃管1201外滑动，解决了现有技术中光催化反应器3中废水杂质附着在石英玻璃管1201外影响废水处理效率的问题。
实施例2
如图6所示，本实施例中的废水处理装置与实施例1的结构区别在于：本实施例中壳体9内还设有位于壳体9内顶部紫外光源组件12下方的环形水管19，环形水管19与第一进水口901连通，环形水管19上均匀设置有若干个第三出水口(图中未示出)，第三出水口上安装有万向喷水头20。
实施例3
如图7所示，本实施例中的废水处理装置与实施例1的结构区别在于：本实施例中的第一光催化剂载体板10与第二光催化剂载体板11的上表面均为波浪形面21。
采用波浪形面21的第一光催化剂载体板10与第二光催化剂载体板11，将使本实施例中的第一光催化剂载体板10与第二光催化剂载体板11的表面积与实施例1中相比，增加3～5倍。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种废水处理装置，其特征在于，包括通过输水管线依次连接的废水储存箱、粗过滤装置、光催化反应器、pH调节池、保安过滤器、超滤过滤器、RO反渗透装置，所述RO反渗透装置的浓水出水口通过输水管线与所述废水储存箱连接，所述RO反渗透装置的淡水出水口通过输水管线连接有回用水储存箱；
所述光催化反应器包括壳体以及设置于所述壳体内的光催化废水处理机构和超声波废水处理机构；所述光催化废水处理机构包括第一光催化剂载体板和第二光催化剂载体板；
所述壳体内侧壁从上至下依次均匀设置有若干个所述第一光催化剂载体板，所述壳体内侧壁从上至下还依次均匀设置有若干个所述第二光催化剂载体板，所述第一光催化剂载体板与所述第二光催化剂载体板交错分布形成水流通道；所述第一光催化剂载体板和所述第二光催化剂载体板的外表面均涂敷有二氧化钛光催化剂涂层；
相邻的所述第一光催化剂载体板与所述第二光催化剂载体板之间设置有紫外光源组件，所述壳体内顶部与所述光催化废水处理机构之间也设有所述紫外光源组件；
所述壳体顶部分别设有第一进水口、第二进水口，所述粗过滤装置通过输水管线与所述第二进水口连通，所述壳体侧壁下部设有第一出水口，所述第一出水口与所述第一进水口之间通过输水管线连通，且所述第一出水口与所述第一进水口之间的输水管线上安装有回水泵；
所述壳体侧壁还设有位于所述第一出水口下方的第二出水口，所述第二出水口通过输水管线与所述pH调节池连通，所述第二出水口与所述pH调节池之间的输水管线上安装有排水阀；
所述壳体内底壁设置有超声波换能器，所述超声波换能器与设置于所述壳体外的超声波发生器电连接。
2.如权利要求1所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述废水处理装置还包括控制器和COD检测器，所述COD检测器安装于所述壳体内侧壁下部，所述控制器分别与所述COD检测器、所述排水阀、所述超声波发生器、所述紫外光源组件、所述回水泵通信连接。
3.如权利要求2所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述紫外光源组件包括石英玻璃管、紫外线灯及清洁环；所述石英玻璃管水平固定于所述壳体内，所述紫外线灯设于所述石英玻璃管内，所述清洁环的内侧设置有刷毛，所述清洁环滑动套设于所述石英玻璃管外，所述壳体内侧壁上设有水平电动伸缩杆，所述水平电动伸缩杆驱动所述清洁环在所述石英玻璃管外滑动，所述紫外线灯、所述水平电动伸缩杆分别与所述控制器通信连接。
4.如权利要求2所述的一种废水处理装置，其特征在于，相邻的所述第一光催化剂载体板与所述第二光催化剂载体板反向倾斜设置。
5.如权利要求2所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述壳体内还设有位于所述壳体内顶部所述紫外光源组件下方的环形水管，所述环形水管与所述第一进水口连通，所述环形水管上均匀设置有若干个第三出水口，所述第三出水口上安装有万向喷水头。
6.如权利要求2所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述壳体内侧壁涂敷有反光层。
7.如权利要求2所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述超滤过滤器中的超滤膜为中空纤维式，所述超滤过滤器中的超滤膜的截留分子量为5000～20000，操作压力为0.01～0.04MPa，运行通量为40～200L/(m2·h)。
8.如权利要求2所述的一种废水处理装置，其特征在于，所述RO反渗透装置采用聚酰胺复合膜。
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