CN216737724U - 一种臭氧光催化氧化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种臭氧光催化氧化系统，包括反应塔、光催化剂网篮、微纳米曝气头、紫光灯管；光催化剂网篮为筒状结构，包括外筒和设置在外筒中心的紫光灯保护筒，光催化剂网篮内装填有催化剂，外筒的筒壁上开设有直径小于催化剂粒径的通孔；紫光灯为管状结构，设置在紫光灯保护筒内；反应塔上开设有进水口和出水口，底部设有排渣口；微纳米曝气头设置在反应塔的底部；本实用新型通过设置催化剂网篮，并结合微纳米曝气头的使用，可有效提高臭氧与污水及催化剂的接触效果，通过在催化剂网篮中设置紫光灯管，利用光催化改进臭氧处理效果，且本发明的紫光灯设置结构，光线与催化剂接触更为充分，光催化效果远高于现有设备。

Description

一种臭氧光催化氧化系统

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体的说，涉及一种臭氧光催化氧化系统。

背景技术

有机废水主要来源于印染、造纸、制药、焦化、有机制品生产、食品加工等行业生产过程，主要污染物包括卤代烃、芳香族化合物、杂环化合物以及部分硫化物、氮化物、重金属和一些有毒物质。

臭氧是优良的氧化剂，可以分解难生物降解的有机物和三致物质，提高污水的可生化性，且臭氧在水中易分解，不会因残留造成二次污染，因此关于臭氧在污水处理中的应用研究越来越多。但在，用臭氧作为氧化剂处理污水存在两个主要问题，一是需要较大的臭氧投加量和较长的基础时间才能达到氧化效果，而加大臭氧量必然提高污水处理成本，延长臭氧处理时间导致的后果必然是污水处理效率低；二是用臭氧处理污水，必须要求臭氧与污水有良好的接触效果，而目前的设备很难保证臭氧与污水的高效接触。因此关于在臭氧在污水处理中的应用，由于处理效果差，在实际应用中效果并不好，臭氧处理污水也多停留在实验室研究阶段，未见到工业成功应用的报道。因此能提供一种能提高臭氧氧化处理效果、降低臭氧用量的系统是很有必要的。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种臭氧光催化氧化系统，通过设置催化剂网篮，并结合微纳米曝气头的使用，可有效提高臭氧与污水及催化剂的接触效果，通过在催化剂网篮中设置紫光灯管，利用光催化改进臭氧处理效果，且本发明的紫光灯设置结构，光线与催化剂接触更为充分，光催化效果远高于现有设备。

为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

所述的臭氧光催化氧化系统包括包括反应塔、光催化剂网篮、微纳米曝气头、紫光灯管；所述光催化剂网篮为筒状结构，包括外筒和设置在外筒中心的紫光灯保护筒，所述光催化剂网篮内装填有催化剂，所述外筒的筒壁上开设有直径小于催化剂粒径的通孔；所述紫光灯为管状结构，设置在紫光灯保护筒内；所述反应塔上开设有进水口和出水口，底部设有排渣口；所述微纳米曝气头设置在反应塔的底部。

作为优选，所述的反应塔的顶部设有可拆卸的塔盖，所述塔盖上设有紫光灯安装卡口；所述紫光灯安装卡口连接有外接电源；所述的紫光灯保护筒的材质为透明材质。

作为优选，所述的反应塔上开设有观察视镜，所述观察视镜正对光催化剂网篮的中上部设置。

作为优选，所述反应塔设置多个，并联或串联设置。

作为优选，所述进水口开设在反应塔的下部；所述出水口开设在反应塔的上部，且高于光催化剂网篮开设；反应塔串联设置，第一个反应塔的出水口通过管道与第二个反应塔的进水口连通。

作为优选，在外筒的外壁的中下部处，设有密封支撑圈；所述反应塔的内壁上设有与密封支撑圈相匹配的支撑台。

作为优选，在外筒的顶端设有密封支撑圈；所述反应塔的内壁上设有与密封支撑圈相匹配的支撑台。

作为优选，反应塔内设有pH计。

作为优选，反应塔的外壁上设有至少两个悬挂固定圈；悬挂固定圈设置至少在反应塔的中上部和下部各设置一个。

作为优选，反应塔设置两个，串联设置。

本实用新型的有益效果：

通过设置催化剂网篮，并结合微纳米曝气头的使用，可有效提高臭氧与污水及催化剂的接触效果，通过在催化剂网篮中设置紫光灯管，利用光催化改进臭氧处理效果，且本发明的紫光灯设置结构，光线与催化剂接触更为充分，光催化效果远高于现有设备。

附图说明

图1是本实用新型的反应塔结构示意图（密封支撑圈设置在光催化剂网篮上部）；

图2是本实用新型的反应塔结构示意图（密封支撑圈设置在光催化剂网篮中部）；

图3是图2的A处局部放大图；

图4是本实用新型的光催化剂网篮结构示意图；

图5是本实用新型的反应塔串联是用结构示意图；

备注：为更清楚地显示其他结构，附图中没有标示紫光灯管。

图中，1-反应塔、2-光催化剂网篮、3-微纳米曝气头、4-外筒、5-紫光灯保护筒、6-通孔、7-进水口、8-出水口、9-排渣口、10-紫光灯安装卡口、11-观察视镜、12-密封支撑圈、13-支撑台、14-pH计、15-悬挂固定圈、16-排气口、17-塔盖。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

如图1-5所示，所述的臭氧光催化氧化系统包括反应塔1、光催化剂网篮2、微纳米曝气头3和紫光灯管。

反应塔1的顶部设有可拆卸的塔盖17，塔盖17上设有紫光灯安装卡口10，紫光灯安装卡口10连接有外接电源为紫光灯管供电，光催化剂网篮2为筒状结构，包括外筒4和设置在外筒4中心的紫光灯保护筒5。紫光灯管为长管状结构，上端通过紫光灯安装卡口10固定，下端插入紫光灯保护筒5内。紫光灯保护筒5的材质为透明材质，以使紫光灯的光线进入催化剂层。通过在光催化剂网篮2的中心处设置紫光灯保护筒5，可使紫光灯沿着光催化剂网篮2内形成的催化剂层的中心照射，光照强度大，相比于将紫光灯设置在催化剂层上部的结构，光催化效果更好。此外，由于污水从下向上运动，会对催化剂层产生冲击，通过设置紫光灯保护筒5，可防止紫光灯管受冲击损坏；且由于紫光灯在紫光灯保护筒5的保护下通过紫光灯保护筒5照入催化剂层，光照强度稳定性，相比于直接将紫光灯埋入催化剂层的结构，不会因催化剂粘附在灯管上而造成的光照强度波动，并以此造成污水处理指标的波动。

外筒4的筒壁上开设有直径小于催化剂粒径的通孔6，催化剂装填在外筒4和紫光灯保护筒5之间的空腔里，通孔6对污水和臭氧进行分散，使污水与臭氧和催化剂的接触面积增大，相对于上下设置隔板，将催化剂装调在上下隔板之间的填料层结构，本实用新型的光催化剂网篮2可显著提高催化剂与污水的、以及臭氧与催化剂的接触面积，氧化效果更好。

为了保证污水全部经过催化剂层后从反应塔排出，外筒与反应塔之间设置密封结构，密封结构为在外筒4的外壁设置密封支撑圈12，在反应塔1的内壁上设有与密封支撑圈12相匹配的支撑台13，密封支撑圈12与支撑台13相贴合，使外筒与反应塔之间密封，使污水必须经过催化剂处理才能从出水口8排出。

密封结构可设置在外筒4的中下部，也可以设置在外筒4的顶端，以设置在外筒4的中下部最优，通过将密封结构设置在外筒4的中下部，可保证污水必须经过一定高度的催化剂层后才能从水口8排出，处理效果更好。

作为一种选优技术方案，反应塔1上开设有观察视镜11，观察视镜11正对光催化剂网篮2的中上部设置，透过观察视镜11，可以观察反应塔内气泡情况（臭氧分散情况）、光照情况，以及催化剂的浮动状态。

微纳米曝气头3设置在反应塔1的底部，由臭氧发生装置产生的臭氧输送至微纳米曝气头3，经微纳米曝气头3后的臭氧，被充分分解，变成微小臭氧气体，并进入污水中，与污水混合，臭氧气泡的比表面积增大，与污水的接触面积成倍增长，强化氧化效果。

反应塔1的外壁上设有两个悬挂固定圈15；在反应塔1的中上部和下部各设置一个，通过设置悬挂固定圈15，可将反应塔1悬空固定，便于在反应塔1底部设置曝气头及排污管。

进水口7设置在反应塔1的下部，出水口8设置在反应塔的上部，出水口8高于光催化剂网篮2开设。

反应塔1内设有pH计，由于氧化反应会消耗水中羟基自由基，反应开始前，需要对废水进行pH酸碱度调整，需要将废水pH酸碱度调整为弱碱性以提高反应效率（pH=8.5±0.5），通过设置pH计便于观察污水酸碱度。

反应塔1设置多个，根据污水指标并联或串联设置。并联设置可增大污水处理量，串联设置可强化污水处理效果。

本实用新型经实验室两级串联使用（如附图5），将第一个反应塔1的出水口8通过管道与第二个反应塔1的进水口7连通，处理后废水COD降解率达70%以上。

本实用新型还可以设置冲洗装置，冲洗装置包括冲洗水槽和冲洗水泵，以及配套的冲洗水进水管和出水管，在进水口7和出水口8分别设置带有阀门的三通管，将冲洗水管通过三通管与反应塔1连通，当需要对反应塔1或催化剂置换冲洗时，切换相关阀门，通过进水口7和出水口8向反应塔1内通入清洗液。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1. 一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：包括反应塔（1）、光催化剂网篮（2）、微纳米曝气头（3）、紫光灯管；所述光催化剂网篮（2）为筒状结构，包括外筒（4）和设置在外筒（4）中心的紫光灯保护筒（5），所述光催化剂网篮（2）内装填有催化剂，所述外筒（4）的筒壁上开设有直径小于催化剂粒径的通孔（6）；所述紫光灯为管状结构，设置在紫光灯保护筒（5）内；所述反应塔（1）上开设有进水口（7）和出水口（ 8），底部设有排渣口（9）；所述微纳米曝气头（3）设置在反应塔（1）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：所述的反应塔（1）的顶部设有可拆卸的塔盖（17），所述塔盖（17）上设有紫光灯安装卡口（10）；所述紫光灯安装卡口（10）连接有外接电源；所述的紫光灯保护筒（5）的材质为透明材质。

3.根据权利要求1所述的一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：所述的反应塔（1）上开设有观察视镜（11），所述观察视镜（11）正对光催化剂网篮（2）的中上部设置。

4.根据权利要求1所述的一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：所述反应塔（1）设置多个，并联或串联设置。

5.根据权利要求4所述的一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：所述进水口（7）开设在反应塔（1）的下部；所述出水口（8）开设在反应塔（1）的上部，且高于光催化剂网篮（2）开设；反应塔（1）串联设置，前一个反应塔（1）的出水口（8）通过管道与后一个反应塔（1）的进水口（7）连通。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：在外筒（4）的外壁的中下部处，设有密封支撑圈（12）；所述反应塔（1）的内壁上设有与密封支撑圈（12）相匹配的支撑台（13）。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：在外筒（4）的顶端设有密封支撑圈（12）；所述反应塔（1）的内壁上设有与密封支撑圈（12）相匹配的支撑台（13）。

8.根据权利要求1所述的一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：反应塔（1）内设有pH计（14）。

9.根据权利要求1所述的一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：反应塔（1）的外壁上设有至少两个悬挂固定圈（15）；悬挂固定圈（15）至少在反应塔（1）的中上部和下部各设置一个。

10.根据权利要求5所述的一种臭氧光催化氧化系统，其特征在于：反应塔（1）设置两个。

Images