CN215627014U - 高效节能臭氧氧化装置 - Google Patents

Abstract

高效节能臭氧氧化装置，包括罐体，所述罐体的底部连通有进气管，侧壁连接有出液管，罐体的顶端连接有进液管，所述出液管上设置有连通出液管与罐体的循环回流管，循环回流管上设置有再次溶解臭氧的混合系统，所述罐体贯穿罐体顶部中间的位置固定安装有搅拌装置。通过倾斜挡板加强内循环，循环回流管增加外循环，两个循环装置均混入臭氧，增加污水与臭氧的接触，提高污水处理的效率。通过设置环形气泡扩散器、搅拌装置，使得污水与臭氧的接触面积更大，搅拌范围更广，可以对臭氧‑污水混合液进行充分的混合搅拌，使得臭氧充分溶解，污水处理效果更佳。

Description

高效节能臭氧氧化装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及一种高效节能臭氧氧化装置。

背景技术

目前，随着水资源日益紧缺和水污染事件的频繁爆发，人们对于水环境保护和水污染治理愈发重视。国家通过制定更为严格的污水排放标准来推动节能减排工作的开展，污水的达标排放以及在此基础上开展回收利用已变得刻不容缓。

污水经过沉淀池、调节池与生化处理后，出水中仍残留有一定浓度的有机物，正是这类有机物影响了水质的达标，而这类污染物以难降解有机物为主，毒性较强且可生化性差，常规的处理工艺难以取得满意的效果，需要通过其它的深度处理方法才能去除。臭氧氧化技术凭借其强氧化能力而在深度处理领域占有一席之地。臭氧能氧化大部分有机物，使水体脱色、除臭，将复杂有机物转化成简单小分子有机物，降低毒性，提高可生化性能，且臭氧的分解产物是氧气，因此不会造成二次污染。通过臭氧氧化或者与其他工艺组合处理达到深度处理的目的。

臭氧氧化涉及到臭氧的溶解和逸出、臭氧反应深度与臭氧的分解，因此，提高臭氧在水中的溶解度，增强臭氧与水的混合效果是提高氧化效率的关键。目前，传统的臭氧氧化存在臭氧利用率低的问题，造成臭氧投加量增大，运行和投资成本大幅提高，从而影响了臭氧氧化技术的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效节能臭氧氧化装置，其结构简单，运营成本低，并能够增加臭氧的溶解率，提高污水处理的效率，减少臭氧的投放量，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：高效节能臭氧氧化装置，包括罐体，所述罐体的底部连通有进气管，侧壁连接有出液管，罐体的顶端连接有进液管，所述出液管上贯通设置有循环回流管，所述循环回流管上设置有再次溶解臭氧的混合系统，所述罐体1贯穿罐体顶部中间的位置固定安装有搅拌装置。通过增加内循环，加入外循环，多次溶解臭氧，提高污水处理的效率。

进一步地，所述混合系统包括射水器与离心泵，水流快速流过射水器，局部产生的真空把臭氧吸入水流，在离心泵的吸水管末端装置射水器，与离心泵联合工作以增加离心泵装置的吸水高度，利用离心泵压出的压力水作为循环回流液体，再次进入罐体，从而加快循环回流的效率，射水器与离心泵采用耐臭氧材料制成，射水器、离心泵与循环回流管固定连接。射水器、离心泵一起构成的外循环回流，进一步引入臭氧，使污水发生氧化作用。

进一步地，所述搅拌装置包括电机头和电机下端的转轴，所述转轴的下端固定安装有伸缩杆，所述伸缩杆的下端固定安装有连杆，所述连杆的侧面设置有搅拌片，所述搅拌装置使用含25％Cr的铬铁合金来制造。

进一步地，所述搅拌片一端通过连接座连接有多个旋转叶片，另一端连接连杆，多个旋转叶片均匀间隔分布在连接座的外侧。

搅拌装置上设置的伸缩杆可以通过伸缩带动搅拌叶片上下移动，使得搅拌范围更广，能提高氧气的溶解混合效果，使得氧化反应充分进行。

进一步地，罐体表面斜面位置一侧贯穿设置有空气管。通过增加空气管，引入适量的空气，提高臭氧氧化效率。

进一步地，出液管中端设置有臭氧、水质探测传感器。实时监测臭氧氧化后污水中的臭氧残余量及水质情况。

进一步地，罐体内侧壁中部设置有两块相对称的倾斜挡板，挡板向罐体底部有一定的倾斜角度，臭氧-污水混合液中分离的臭氧，遇到挡板后向下运动，再次融入污水中，在罐体内形成内循环，提高污水与臭氧混合液的溶解率，进一步减少阀门打开与关闭时候产生的水锤效应。

进一步地，罐体内侧壁下部设置有环形气泡扩散器，环形气泡扩散器均匀分布有若干气孔，环形气泡扩散器与罐体侧壁固定连接。

本实用新型具有的有益效果：

1、本实用新型通过在增加循环回流管，并且在出液管闸阀前部设置臭氧、水质探测传感器，实时监测臭氧含量及污水净化情况，及时增加、减少臭氧投放，使污水在达不到净水标准时通过循环回流管回流，不会造成污水排出现象，节省人工维护成本和运营维护成本。

2、本实用新型通过在回流管增加射水器与离心泵，射水器再次将污水与臭氧混合，离心泵高效将回流液体引入罐中，通过罐内、射水器两个装置投入臭氧，增加污水与臭氧的接触，提高污水处理的效率。

3、本实用新型通过设置环形气泡扩散器与搅拌装置，使得污水与臭氧的接触面积更大，搅拌范围更广，可以对臭氧-污水混合液进行充分的混合搅拌，使得臭氧充分溶解，污水处理效果更佳。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的剖面结构示意图；

图3为本实用新型搅拌装置结构示意图；

图4为本实用新型混合系统结构示意图；

图5为本实用新型射水器剖面结构示意图；

图6为本实用新型环形气泡扩散器结构示意图；

附图标记：1-罐体，2-进气管，3-出液管，4-进液管，5-循环回流管，6-曝气管，7-混合系统，8-搅拌装置，9a-进液管闸阀，9b-进气管闸阀，9c-出液管闸阀，10-臭氧、水质探测传感器，11-倾斜挡板，12-环形气泡扩散器，21-扩张管，81-搅拌电机，82-转轴，83-伸缩杆，84-连杆，85-搅拌片，85-旋转叶片，7a-射水器，7b-离心泵，7a1-喷嘴，7a2-吸入室，7a3-混合管，7a4-扩散管，7a5-压出管，7a6-吸气管。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

高效节能臭氧氧化装置，包括罐体1，所述罐体的底部连通有进气管2，侧壁连接有出液管3，罐体的顶端连接有进液管4，所述出液管3上设置有连通出液管与罐体的循环回流管5，循环回流管5上设置有再次溶解臭氧的混合系统7，罐体1贯穿罐体顶部中间的位置固定安装有搅拌装置8。

具体的，出液管中部设置有臭氧、水质探测传感器10，测量水中臭氧量和无机、有机化合物含量，判断分析罐体中臭氧的投放量，以及污水处理是否达标，使污水达不到净水标准的时候可以通过循环回流管回流，不会造成污水排出的情况，节省人工维护成本和运营维护成本。

具体的，搅拌装置8设置的搅拌装置包括转动搅拌电机81，安装于搅拌电机81下端的转轴82，转轴82的下端固定安装有伸缩杆83，所述伸缩杆的下端安装有连杆84，连杆的侧表面设置有搅拌片85，搅拌片一端通过连接座连接有多个旋转叶片，臭氧具有很强的氧化性，除了金和铂外，臭氧化空气几乎对所有的金属都有腐蚀作用，因此搅拌装置使用含25％Cr的铬铁合金来制造。

搅拌装置上设置的伸缩杆83可以通过伸缩带动搅拌叶片上下移动，旋转叶片可以告诉旋转，使得搅拌范围更广，能提高氧气-污水混合效果，使得氧化反应效果更佳，用以解决现有臭氧氧化装置时，臭氧利用率不高问题。

所述氧化反应包括无机化合物的氧化与有机化合物的氧化，通过对无机化合物的氧化反应，可以去除亚硝酸盐(NO2-)和硫化物(H2S/2-)，这两类物质与臭氧反应速度都很快。通过对有机化合物的氧化反应，可以转化有毒化合物，对溶解有机碳(DOC)中生物难降解的成分进行部分氧化，目的在于提高后续的生物降解性能，以及去除污水色度。

具体的，空气管6贯穿罐体上表面斜面的一侧，曝气管6用于将外界的空气引入到罐体内内，加快罐体内臭氧与污水的混合，促进其快速发生反应。

具体的，出液管3后端位置、进液管4与进气管2均设置有闸阀，控制污水臭氧的流入与流出。将进液管4闸阀9a、进气管2闸阀9b打开，污水流入与臭氧发生初步的氧化反应，产生次级污水，次级污水未都达到净水标准，关闭出液管3的闸阀9c，使次级污水流入循环回流系统，经过混合系统第二次混入臭氧，再次流入罐体内继续进行臭氧氧化反应，当污水净化完毕，闸阀9c打开排水。

具体的，罐体内侧壁中部设置有两块相对应的倾斜挡板11，挡板向罐体下方倾斜一定的角度，增加臭氧的内循环回流，增加污水与臭氧混合液的溶解率，可以减少因阀门打开与关闭而产生的水锤效应，倾斜挡板11与罐体内侧壁固定连接。

具体的，进气管2上端为垂直侧面向上扩张的扩张管21，增大臭氧与环形气泡扩散器的接触面积。

具体的，罐体内侧壁下部设置有环形气泡扩散器12，环形气泡扩散器如陶瓷或钛制成，孔径为0.22-100μm，使产生的臭氧气泡能极大限度的被污水吸收。臭氧发生器产生的臭氧气体通过安装在接触罐体底部的环形扩散器小孔，在扩散器表面形成微气泡，微气泡较大的接触面积使得臭氧的传质效率增加，增加污水与臭氧接触时间，环形气泡扩散器与罐体侧壁固定连接。

具体的，罐体外部的循环回流管7包括射水器7a与离心泵7b。

射水器基由喷嘴7a1、吸入室7a2、混合管7a3、扩散管7a4、压出管7a5与吸气管7a6构成。高压水流由喷嘴7a1高速射出时，连续挟走了吸入室内7a2的空气，在吸入室7a2内造成不同程度的真空，被抽升的臭氧气体在大气压力下作用，由吸气管7a6进入吸入室7a2，气液混合液在混合管7a3中进行能量传递和交换，使流速、压力趋于拉平，然后，经扩散管7a4部分动能转化为压能后，以一定流速由压出管7a5输送出去。

射水器7a扩散管7a5连接离心泵7b的吸水管，通过射水器7a来抽吸离心泵泵内的空气，达到离心泵启动前抽气引水的目的，射水器与离心泵联合工作以增加离心泵装置的吸水高度，利用离心泵压出的压力水作为循环回流液体，加快循环回流的效率，射水器与离心泵采用耐臭氧材料制成，闸阀、射水器与离心泵与回流管固定连接。

采用上述高效节能臭氧氧化装置进行污水处理时：污水连续从进液管4进入罐体内；开启臭氧发生器，臭氧经进气管2、环形气泡扩散器12进入罐体内，臭氧与污水形成臭氧-污水混合液在罐体内高速上升；启动搅拌装置8，通过控制搅拌装置上下移动、搅拌叶片85的开合，使混合过程中臭氧充分分散、溶解于污水中，与污水中的难降解无机物、有机物发生反应，实现污水氧化；臭氧-污水混合液在罐体内上升过程中，部分臭氧从中分离，遇到挡板后向下运动，再次融入污水中，在罐体内形成内循环；罐体底部污水从罐体侧表面下端的出液管3流出，经臭氧、水质探测传感器10，若水质没有达到净水标准，闸阀9c关闭，污水流向循环回流管5，经过循环回流管的混合系统7，流过射流器7a，与臭氧再次混合，混合氧化后经离心管7b压出循环回流管，进入罐体1，形成外循环；当臭氧及水质探测传感器10检测到臭氧含量低，水质仍未达标时，增加臭氧的投入；当水质传感器10检测到水质达标后，关闭射水器7a与离心泵7b，打开闸阀9c排水，污水处理完毕。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.高效节能臭氧氧化装置，包括罐体(1)，其特征在于，所述罐体(1)的底部连通有进气管(2)，侧壁连接有出液管(3)，顶部连接有进液管(4)，所述出液管(3)上设置有连通出液管(3)与罐体(1)的循环回流管(5)，循环回流管(5)上设置有再次溶解臭氧的混合系统(7)，所述罐体(1)顶部中间的位置贯穿固定安装有搅拌装置(8)。

2.根据权利要求1所述的高效节能臭氧氧化装置，其特征在于，所述混合系统(7)包括射水器(7a)与离心泵(7b)，射水器(7a)与离心泵(7b)采用耐臭氧材料，射水器(7a)、离心泵(7b)与循环回流管(5)固定连接。

3.根据权利要求1所述的高效节能臭氧氧化装置，其特征在于，所述搅拌装置(8)包括搅拌电机(81)和电机下端的转轴(82)，所述转轴(82)的下端固定安装有伸缩杆(83)，所述伸缩杆(83)的下端固定安装有连杆(84)，所述连杆(84)的侧面设置有搅拌片(85)，所述搅拌装置(8)使用含25％Cr的铬铁合金来制造。

4.根据权利要求3所述的高效节能臭氧氧化装置，其特征在于，所述搅拌片(85)一端通过连接座连接有多个旋转叶片(86)，另一端连接连杆(84)，多个旋转叶片(86)均匀间隔分布在连接座的外侧。

5.根据权利要求1所述的高效节能臭氧氧化装置，其特征在于，所述进气管(2)、进液管(4)与出液管(3)均设置有闸阀，出液管(3)上设置有臭氧、水质探测传感器(10)，所述臭氧、水质探测传感器位于闸阀(9c)前。

6.根据权利要求1所述的高效节能臭氧氧化装置，其特征在于，所述罐体(1)上表面位置一侧贯穿设置有曝气管(6)，曝气管(6)一端连通空气，另一端连通罐体内气体。

7.根据权利要求4所述的高效节能臭氧氧化装置，其特征在于，所述罐体(1)内侧壁设置有两块对称的倾斜挡板(11)，所述倾斜挡板(11)向罐体底部倾斜，所述倾斜挡板(11)高于搅拌装置(8)的搅拌片(85)，并与罐体(1)内壁固定连接。

8.根据权利要求6所述的高效节能臭氧氧化装置，其特征在于，所述罐体(1)内侧壁下部设置环形气泡扩散器(12)，所述环形气泡扩散器(12)均匀分布有若干气孔(121)，环形气泡扩散器(12)与罐体(1)内侧壁固定连接。

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