CN213950711U - 一种高效臭氧反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效臭氧反应装置，包括罐体、进水管、出水管、导流管和曝气装置，所述导流管内置于罐体，所述导流管的一端与罐体的顶部密封连接，所述导流管的另一端为开口端，所述导流管与罐体侧壁之间形成夹套腔，所述出水管与夹套腔连通，反应后的废水由出水管流出罐体，所述进水管用于向导流管输送废水，所述曝气装置设在罐体内，所述曝气装置用于向导流管输送臭氧，所述导流管内的废水和臭氧逆向流动。有益效果：结构简单、占地面积小、臭氧利用率高、氧化效果好。

Description

一种高效臭氧反应装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高效臭氧反应装置。

背景技术

污水氧化是废水化学处理法的一种，利用强氧化剂氧化分解废水中的污染物，达到废水净化的目的。臭氧具有较强的氧化还原能力，可分解水中的环状分子、长链大分子物质等，明显提高污水的可生化性，因此臭氧可作为生化处理的预处理手段使用。且相对其它氧化方法，臭氧作氧化剂时，不产生污泥、不增加原水总盐含量，反应后生成氧气，是最环保的氧化剂。臭氧与水中有机物主要通过两种途径发生反应：一种直接氧化反应，即臭氧分子直接参与有机物降解的氧化反应，该反应具有选择性，且反应速度较慢；另一种间接氧化反应，即臭氧分子先分解产生高活性和强氧化性的羟基自由基(·OH)，羟基自由基再与水中有机物质发生氧化反应，该反应反应速度快、效率高、无选择性。

现有的臭氧氧化反应装置以方形水泥池体居多，分为臭氧投加区和臭氧反应区，通常都是直接投加臭氧反应，这种形式的反应装置，占地面积大，臭氧利用率低。也有一些氧化反应装置通过外部增设循环设备实现臭氧循环利用，以提高臭氧利用率，但污水和臭氧在泵的抽吸、释放下，产生剧烈扰动，易打破臭氧和废水的溶解平衡，使得臭氧在水中产生脱附，导致气液传质效果差，最终的结果仅仅是臭氧的循环，无法增加臭氧的氧化反应效果。

实用新型内容

本实用新型的目的克服现有技术的不足，提供一种结构简单、占地面积小、臭氧利用率高、氧化效果好的高效臭氧反应装置。

本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的：一种高效臭氧反应装置，包括罐体、进水管、出水管、导流管和曝气装置，所述导流管内置于罐体，所述导流管的一端与罐体的顶部密封连接，所述导流管的另一端为开口端，所述导流管与罐体侧壁之间形成夹套腔，所述出水管与夹套腔连通，反应后的废水由出水管流出罐体，所述进水管用于向导流管输送废水，所述曝气装置设在罐体内，所述曝气装置用于向导流管输送臭氧，所述导流管内的废水和臭氧逆向流动。

本实用新型的有益效果是：所述高效臭氧反应装置通过设置导流管，导流管的一端与罐体顶部密封连接，废水和臭氧在导流管内逆向流动，增加废水与臭氧的传质效果，导流管顶部密封还可避免臭氧由导流管顶部溢散，增加臭氧在水中的溶解，同时，废水和臭氧先在导流管内进行反应然后经与夹套腔连通的出水管流出罐体，废水与臭氧在罐体内的流动轨迹增长，可增加废水与臭氧的接触时间，增加氧化反应效果。

进一步地，所述出水管与所述夹套腔的上部连通。

进一步地，所述罐体为圆柱形结构，所述罐体的长径比为1:1-20:1。

采用上述进一步方案的有益效果是：所述高效臭氧反应装置结构简单，占地面积小。

进一步地，所述导流管内装填有填料，所述填料的总填充体积与导流管的体积比为30％-50％。

采用上述进一步方案的有益效果是：导流管内装填填料可进一步延长废水与臭氧的流动轨迹，进而进一步增加废水与臭氧的接触时间，同时，填料还可对较大的臭氧气泡起到切割作用，将大气泡分散成小气泡，增加废水与臭氧的接触，进一步增加废水与臭氧的传质效果。

进一步地，所述填料下部通过筛板支撑，所述填料上部通过丝网固定，所述筛板上筛孔的直径和所述丝网的孔径均小于所述填料的直径，所述筛板与丝网之间的距离大于等于所述填料的装填高度。

采用上述进一步方案的有益效果是：填料两端分别通过筛板和丝网固定，且筛板筛孔和丝网的孔径均小于填料的直径，可防止填料从筛板或丝网漏出导致进水管或曝气装置堵塞，影响反应进行。此外，筛板与丝网之间的距离大于等于填料的装填高度，填料可在筛板与丝网之间流化，增加导流管内流体的湍流程度，进而增加臭氧在废水中的溶解，从而增加废水与臭氧的接触，增加氧化效果。

进一步地，所述填料包括活性炭、陶粒、石英石、鹅卵石、麦饭石、沸石、分子筛和铁刨花中的一种或多种。

进一步地，所述填料还可负载催化剂，所述催化剂包括贵金属和稀土金属中的一种或多种。

采用上述进一步方案的有益效果是：金属催化剂可催化臭氧产生羟基自由基，进而增加羟基自由基与废水中有机物的氧化反应，加快反应速度、提高反应效率效。

进一步地，所述出水管与所述夹套腔的上部连通；

所述进水管与所述导流管的上部连通，所述曝气装置设在导流管内部并靠近导流管的开口端；或者，所述进水管贯穿伸入所述罐体内并延伸至所述导流管内部，并且所述进水管靠近导流管的开口端，所述曝气装置设在所述导流管内部并位于导流管的上部。

进一步地，所述进水管包括主进水管和与所述主进水管连通的布水管，所述主进水管包括进水管段和连接管段，所述连接管段与所述布水管连通，所述连接管段的中心轴线和所述布水管的中心轴线垂直，所述布水管的管壁上开设布水孔或所述布水管上安装有喷头，所述布水孔或所述喷头为一个以上。

进一步地，所述进水管段的中心轴线和所述连接管段的中心轴线垂直。

采用上述进一步方案的有益效果是：布水管可增加废水进入导流管内的分散程度，进而增加废水与臭氧的接触。

进一步地，所述导流管与罐体的连接处还设有安全阀，所述安全阀用于排出导流管内剩余的臭氧。

进一步地，所述高效臭氧反应装置还包括污水源和臭氧产生装置，所述污水源与进水管连接，所述臭氧产生装置通过管道与曝气装置连接。

进一步地，所述曝气装置包括盘式曝气装置或射流式曝气装置。

采用上述进一步方案的有益效果是：曝气装置可使臭氧以微小气泡的形式进入导流管内，增加臭氧在废水中的溶解，有利于增加臭氧与有机物的接触。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

附图说明

图1是所述高效臭氧反应装置结构一的示意图。

图2是所述高效臭氧反应装置结构二的示意图。

图3是包含喷嘴的进水管的结构示意图。

其中，1.罐体，2.导流管，3.进水管，3-1.布水管，3-2.布水孔，3-3.喷头，3-4.连接管段，3-5.进水管段，4.曝气装置，5.出水管，6.开口端，7.夹套腔，8.填料，9.筛板，10.丝网，11.安全阀，12.排泥管，13.臭氧产生装置，14.废水源。

具体实施方式

如图1至3所示，一种高效臭氧反应装置，包括罐体1、进水管3、出水管5、导流管2和曝气装置4，所述导流管2内置于罐体1，所述导流管2的一端与罐体1的顶部密封连接，所述导流管2的另一端为开口端6，所述导流管2与罐体1侧壁之间形成夹套腔7，所述出水管5与夹套腔7的上部连通，反应后的废水由出水管5流出罐体1，所述进水管3用于向导流管2输送废水，所述曝气装置4设在罐体1内，所述曝气装置4用于向导流管2输送臭氧，所述导流管2内的废水和臭氧逆向流动，所述高效臭氧反应装置还包括排泥管12，所述排泥管12用于排出罐体1内沉积的污泥。

所述导流管2内装填有填料8，所述填料8的总填充体积与导流管2的体积比为30％-50％。

所述填料2下部通过筛板9支撑，所述填料8上部通过丝网10固定，所述筛板9上筛孔的直径和所述丝网10的孔径均小于所述填料8的直径，所述筛板9与丝网10之间的距离等于所述填料8的装填高度。在其它的实施例中，所述筛板9与丝网10之间的距离还可大于所述填料8的装填高度(详见图2)。

所述填料8包括活性炭、陶粒、石英石、鹅卵石、麦饭石、沸石、分子筛和铁刨花中的一种或多种。

所述填料8还可负载催化剂，所述催化剂包括贵金属和稀土金属中的一种或多种。

所述进水管3与所述导流管2的上部连通，所述曝气装置4设在导流管2内部并靠近导流管2的开口端6。在其它的实施例中，所述进水管3贯穿伸入所述罐体1内并延伸至所述导流管2内部，并且所述进水管3靠近导流管2的开口端6，所述曝气装置4设在所述导流管2内部并位于导流管2的上部(详见图2)。

所述进水管3包括主进水管和与所述主进水管连通的布水管3-1，所述主进水管包括进水管段3-5和连接管段3-4，所述连接管段3-4与所述布水管3-1连通，所述进水管段3-5的中心轴线和所述连接管段3-4的中心轴线垂直，所述连接管段3-4的中心轴线和所述布水管3-1的中心轴线垂直。在其它的实施例中，所述布水管3-1还可与进水管段3-5直接连通。所述布水管3-1的管壁上开设布水孔3-2，所述布水孔3-2为一个以上。在其它的实施例中，所述布水管3-1上还可安装有喷头3-3，所述喷头3-3为一个以上(详见图3)。

所述导流管2与罐体1的连接处还设有安全阀11，所述安全阀11用于排出导流管2内剩余的臭氧。具体的，所述安全阀11的设有启动压强，当导流管2内的气压大于启动压强时，安全阀11开启，导流管2内剩余的臭氧从安全阀11排出。实际应用过程中，安全阀11的启动压强可根据高效臭氧反应装置的承压能力以及臭氧的通入位置设定。

所述高效臭氧反应装置还包括污水源14和臭氧产生装置13，所述污水源14与进水管3连接，所述臭氧产生装置13通过管道与曝气装置4连接。

所述曝气装置4包括盘式曝气装置或射流式曝气装置。

工作原理：

废水源14通过进水管3向导流管2内通入废水，同时臭氧产生装置13通过曝气装置4向导流管2内通入臭氧，废水与臭氧在导流管2内逆向接触发生反应，随着废水的持续通入，罐体1内的废水含量越来越多，当罐体1内废水的水位达到出水管5的位置时，废水由出水管5流出罐体1。当然，若实际应用过程中，出水管5设在夹套腔7的底部，则在废水充满整个罐体1之前，先关闭出水管5。所述安全阀11的启动需要一定压强，当导流管2内的气压大于安全阀11的启动气压时，安全阀11打开，导流管2内剩余的臭氧从安全阀11排出。

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说明本实用新型的原理，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范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种高效臭氧反应装置，其特征在于：包括罐体、进水管、出水管、导流管和曝气装置，所述导流管内置于罐体，所述导流管的一端与罐体的顶部密封连接，所述导流管的另一端为开口端，所述导流管与罐体侧壁之间形成夹套腔，所述出水管与夹套腔连通，反应后的废水由出水管流出罐体，所述进水管用于向导流管输送废水，所述曝气装置设在罐体内，所述曝气装置用于向导流管输送臭氧，所述导流管内的废水和臭氧逆向流动。

2.根据权利要求1所述的高效臭氧反应装置，其特征在于：所述导流管内装填有填料，所述填料的总填充体积与导流管的体积比为30％-50％。

3.根据权利要求2所述的高效臭氧反应装置，其特征在于：所述填料下部通过筛板支撑，所述填料上部通过丝网固定，所述筛板上筛孔的直径和所述丝网的孔径均小于所述填料的直径，所述筛板与丝网之间的距离大于等于所述填料的装填高度。

4.根据权利要求1所述的高效臭氧反应装置，其特征在于：所述出水管与所述夹套腔的上部连通；

所述进水管与所述导流管的上部连通，所述曝气装置设在导流管内部并靠近导流管的开口端；或者，所述进水管贯穿伸入所述罐体内并延伸至所述导流管内部，并且所述进水管靠近导流管的开口端，所述曝气装置设在所述导流管内部并位于导流管的上部。

5.根据权利要求1所述的高效臭氧反应装置，其特征在于：所述进水管包括布水管，所述布水管上开设布水孔或所述布水管上安装有喷头，所述布水孔或所述喷头为一个以上。

6.根据权利要求1所述的高效臭氧反应装置，其特征在于：所述导流管与罐体的连接处还设有安全阀，所述安全阀用于排出导流管内剩余的臭氧。

7.根据权利要求1所述的高效臭氧反应装置，其特征在于：所述高效臭氧反应装置还包括污水源和臭氧产生装置，所述污水源与进水管连接，所述臭氧产生装置通过管道与曝气装置连接。

8.根据权利要求1所述的高效臭氧反应装置，其特征在于：所述曝气装置包括盘式曝气装置或射流式曝气装置。

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