CN217127178U - 一种臭氧及可见光催化联合处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种臭氧及可见光催化联合处理装置，包括：并排设置的第一反应室和第二反应室，第一反应室的顶部与第二反应室的底部连通，第一反应室和第二反应室分别设有第一曝气设备及第二曝气设备第一反应室与第二反应室之间设有一吸气设备，吸气设备设有吸气口和排气口，吸气口连接第一反应室的顶部，排气口连接第二曝气设备，第一反应室及所述第二反应室分别设有光催化组件。本实用新型中的臭氧及可见光催化联合处理装置，通过吸气设备将第一反应室内反应后残留的臭氧传送至第二反应室，从而利用臭氧对废进行水二次处理，同时光催化组将能够提高臭氧处理废水的效能，提高了臭氧的处理废水的效果和利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，特别涉及一种臭氧及可见光催化联合处理装置。
背景技术
对于成分复杂的难降解废水，一般很难对其进行处理并使其达到排放的要求，如果直接用生物法可能因为废水中存在的有害物质会杀死微生物，从而导致污泥膨胀甚至会引发更加严重的污染。如果采用吸附或投加药剂的方法，很可能会造成含有危险固废难以处理的难题。
现有技术中，臭氧对矿山废水这类难降解废水具有很好的处理效果，常用于处理难降解的废水中，但是，臭氧难以完全溶解于废水中，因此在处理废水过程中容易残留余气，不能完全净化废水，对废水产生的处理效果及利用率低。
实用新型内容
基于此，本实用新型的目的是提供一种臭氧及可见光催化联合处理装置，解决背景技术中臭氧处理废水时处理效果及利用率低的问题。
本实用新型提高一种臭氧及可见光催化联合处理装置，装置包括：
并排设置的第一反应室和第二反应室，第一反应室的顶部与第二反应室的底部连通，以将水流从第一反应室的顶部引流至第二反应室的底部；
第一反应室和第二反应室的底部分别设有第一曝气设备及第二曝气设备，第一曝气设备连接进气管道；
第一反应室及第二反应室分别设有光催化组件，光催化组件包括至少一催化剂横条及一光源组件；
第一反应室与第二反应室之间设有一吸气设备，吸气设备设有吸气口和排气口，吸气口连接第一反应室的顶部，排气口连接第二曝气设备，以将第一反应室内的气体引流至第二反应室。
本实用新型中的臭氧及可见光催化联合处理装置，通过设置两个反应室对废水重复处理，其中两个反应室之间设有吸气设备，通过吸气设备将第一反应室内反应后残留的臭氧传送至第二反应室，通过第一反应室的顶部与第二反应室的底部连通将在第一反应室处理后的废水排入第二反应室，从而利用臭氧对废进行水二次处理，提高了臭氧的处理废水的效果和利用率，进一步的，第一反应室与第二反应室中设有的光催化组件提高了臭氧处理废水的效能，从而解决了背景技术中臭氧处理废水时处理效果及利用率低的问题。
进一步的，第二反应室的顶部设有吸附设备，吸附设备用于将第二反应室内未反应的气体吸收。
进一步的，第一曝气设备及第二曝气设备包括多个并排设置的微孔曝气头，微孔曝气头用于产生气泡。
进一步的，第一反应室的下端和上端分别设有第一进水口和第一出水口，第二反应室的下端和上端分别设有第二进水口和第二出水口，第一进水口连接进水泵，第一出水口与第二进水口连通，水流沿第二出水口排出。
进一步的，催化剂横条及光源组件均设于第一曝气设备及第二曝气设备之上。
进一步的，光催化组件包括两催化剂横条及一光源组件，光源组件位于两催化剂横条之间。
进一步的，催化剂横条包括多个催化剂抽屉盒，催化剂抽屉盒内设有多个网格，每网格内设有固体颗粒催化剂。
进一步的，光源组件包括可见光灯管或紫外灯管中的任意一种。
进一步的，进气管道连接臭氧发生器，臭氧发生器用于向第一曝气设备输送臭氧。
进一步的，吸附设备包括活性炭。
附图说明
图1为本实用新型实施例中臭氧及可见光催化联合处理装置示意图；
图2为本实用新型实施例中光催化组件侧面示意图；
图3为本实用新型实施例中曝气设备示意图；
图4为本实用新型实施例中催化剂抽屉盒排放示意图；
主要元件符号说明：
| 第一反应室 | 1 | 第二反应室 | 2 |
| 第一进水口 | 11 | 第一出水口 | 12 |
| 进水泵 | 15 | 臭氧发生器 | 14 |
| 催化剂横条 | 41 | 光源组件 | 42 |
| 第一曝气设备 | 13 | 第二曝气设备 | 22 |
| 微孔曝气头 | 131 | 吸附设备 | 24 |
| 吸气设备 | 3 | 第二进水口 | 21 |
| 第二出水口 | 23 | 催化剂抽屉盒 | 411 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，所示为本实用新型第一实施例中的臭氧及可见光催化联合处理装置，用于处理成分复杂的废水，包括并排设置的第一反应室1和第二反应室2，第一反应室1和第二反应室2的底部分别设有第一曝气设备13和第二曝气设备 22。如图2所示，曝气设备包括多个并排设置的微孔曝气头131，臭氧气体经微孔曝气头131后，与废水接触后可产生大量的微气泡，微气泡状态的臭氧能够提高处理废水的效果。
第一曝气设备13外接一进气管道，进气管道连接臭氧发生器14，臭氧发生器14将反应生成臭氧并将臭氧输入第一曝气设备13。
第一反应室1的底部侧边设有第一进水口11，顶部侧边设有第一出水口12，第二反应室2的底部侧边设有第二进水口21，顶部侧边设有第二出水口23。第一反应室1远离第二反应室2的一侧以及第一反应室1和第二反应室2之间均设有一与反应室同等高度的水槽，水槽向上开口，使得第一出水口12与第二进水口21连通，从而水流能够从第一反应室1的顶部引流至第二反应室2的底部。在其他可选实施例中，也可将第一出水口12与第二进水口21通过管道连接，从而将第一反应室1内的废水排入第二反应室2中。
第一反应室1和第二反应室2之间还设有一吸气设备3，吸气设备3设有进气口和排气口，进气口用于将第一反应室1内残余的臭氧吸取，再由排气口传送至第二反应室2中进一步反应。可选的吸气设备3为离心风机，离心风机设有进气口和排气口，其中进气口与第一反应室1的顶部连接，通过离心转动吸取第一反应室1内的臭氧，排气口通过管道连接第二反应室2内的第二曝气设备22，从而吸取的臭氧将再次由第二曝气设备22产生微小气泡，对废水再次深度处理，提高了臭氧的利用率和净化废水的效果。
第一反应室1和第二反应室2内分别设有光催化组件，光催化组件横向设于曝气设备之上，光催件组件能够提高臭氧的氧化作用，促进臭氧与废水中的难降解物质反应。具体的，光催化组件包括催化剂横条41和光源组件42，如图 3所示，在本实施例中包括两催化剂横条41和一光源组件42，光源组件42位于两催化剂横条41之间。如图4所示，催化剂横条41由多个催化剂抽屉盒411 组成，每个催化剂抽屉盒411内排布多个网格，每个网格内设有固体颗粒催化剂。其中，根据废水中污染物的组成，可更换固体颗粒催化剂的成分，更精准的处理废水。光源组件42包括可见光灯管或紫外灯管中任意一种，灯管可拆卸的安装在反应室中，方便更换光源。
请参考图1中的液体路线和气体路线，臭氧和废水均由第一反应室1的底部进入。第一出水口12连接一进水泵15，进水泵15用于将废水抽取并排入第一反应室1的底部。其中，进水泵15将废水排入水槽内，进而废水沿着第一反应室1底部的第一进水口11进而第一反应室1的底部。臭氧通过进气管道进入第一曝气设备13中，废水在第一反应室1的底部慢慢上升，经第一曝气设备13 和臭氧反应，臭氧分子会将废水中不稳定的物质进行降解，随后具有更强氧化能力的自由基会将废水中较稳定的物质进行降解，此时废水很大程度上已经得到了净化处理。
随着废水的排入，水位上升，废水将经过光催化组件，在光能将自由基强化及对废水中的物质结构进行破坏后，催化剂又进一步降低反应所需要的能量。因此一些极稳定的物质就会被去除，从而对废水达到较深程度的处理。
由于第一反应室1与水槽内的压强相同，因此，水槽内与反应室内的水位持平。当水位上升至第一出水口12的位置时，废水将从第一出水口12流出，流入第一反应室1与第二反应室2之间的水槽内，废水再从第二进水口21进入第二反应室2内。
同时，吸气设备3将第一反应室1内残留的臭氧气体抽取并传输至第二曝气设备22。第二曝气设备22将残留的臭氧再次产生微小气泡，因此，废水将再次在第二反应室2内反应处理。水位上升过程，第二反应室2内同时设有光催化组件，光催化组件将进一步对废水进行催化氧化处理，提高臭氧的利用率和废水处理效果。
因水槽内与第二反应室2内压强相同，水位将保持一致，当第二反应室2 内的水位上升至第二出水口23时，经过两次臭氧处理的废水将从第二出水口23 排出。第二反应室2的顶部设有吸附设备24，吸附设备24用于将第二反应室2 内未反应的臭氧吸收，吸附设备24包括活性炭，活性炭吸收第二反应室2内的臭氧气体后能够减少臭氧气体对外界环境的污染，提高本废水处理的环保性。
具体实施过程中需注意对臭氧进气流量和进水泵15对废水流量的调控，气速和流速不能太大，以避免导致气液接触时间较短而达不到处理效果。
使用本实施例中的臭氧及可见光催化联合处理装置处理化学需氧量为 138.4mg/L的选矿废水，在其它处理工艺对其进行处理后，均没有取得较好的处理效果。最后采用本实施例中的臭氧及可见光催化联合处理装置对其处理后，化学需氧量达到23.5mg/L，降解率能达到83.02％。在处理过程中，调节废水的 pH为7-9之间，此时处理效果最好，并且对设备的损耗也能达到最小化。反应后采用臭氧浓度测量仪对最后的余气进行检测，臭氧浓度几乎接近于0，臭氧的利用率和处理效果明细提高。
使用本实施例中的臭氧及可见光催化联合处理装置处理含有硝基苯酚的废水，配置含有一定量硝基苯酚的废水，硝基苯酚废水是一种普遍存在、极难处理的工业废水，通过本装置处理后，降解率能达到83.91％。
综上，本实用新型上述实施例当中的臭氧及可见光催化联合处理装置，通过设置两个反应室对废水重复处理，其中两个反应室之间设有吸气设备，通过吸气设备将第一反应室内反应后残留的臭氧传送至第二反应室，通过第一反应室的顶部与所述第二反应室的底部连通将在第一反应室处理后的废水排入第二反应室，从而利用臭氧对废进行水二次处理，提高了臭氧的处理废水的效果和利用率，进一步的，第一反应室与第二反应室中设有的光催化组件提高了臭氧处理废水的效能，从而解决了背景技术中臭氧处理废水时处理效果及利用率低的问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述装置包括：
并排设置的第一反应室和第二反应室，所述第一反应室的顶部与所述第二反应室的底部连通，以将水流从所述第一反应室的顶部引流至所述第二反应室的底部；
所述第一反应室和所述第二反应室的底部分别设有第一曝气设备及第二曝气设备，所述第一曝气设备连接进气管道；
所述第一反应室及所述第二反应室分别设有光催化组件，所述光催化组件包括至少一催化剂横条及一光源组件；
所述第一反应室与所述第二反应室之间设有一吸气设备，所述吸气设备设有吸气口和排气口，所述吸气口连接所述第一反应室的顶部，所述排气口连接所述第二曝气设备，以将所述第一反应室内的气体引流至所述第二反应室。
2.根据权利要求1所述的臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述第二反应室的顶部设有吸附设备，所述吸附设备用于将所述第二反应室内未反应的气体吸收。
3.根据权利要求1所述的臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述第一曝气设备及所述第二曝气设备包括多个并排设置的微孔曝气头，所述微孔曝气头用于产生气泡。
4.根据权利要求1所述的臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述第一反应室的下端和上端分别设有第一进水口和第一出水口，所述第二反应室的下端和上端分别设有第二进水口和第二出水口，所述第一进水口连接进水泵，所述第一出水口与所述第二进水口连通，水流沿所述第二出水口排出。
5.根据权利要求1所述的臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述催化剂横条及所述光源组件均设于所述第一曝气设备及所述第二曝气设备之上。
6.根据权利要求5所述的臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述光催化组件包括两催化剂横条及一光源组件，所述光源组件位于两所述催化剂横条之间。
7.根据权利要求5所述的臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述催化剂横条包括多个催化剂抽屉盒，所述催化剂抽屉盒内设有多个网格，每所述网格内设有固体颗粒催化剂。
8.根据权利要求5所述的臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述光源组件包括可见光灯管或紫外灯管中的任意一种。
9.根据权利要求1所述的臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述进气管道连接臭氧发生器，所述臭氧发生器用于向所述第一曝气设备输送臭氧。
10.根据权利要求2所述的臭氧及可见光催化联合处理装置，其特征在于，所述吸附设备包括活性炭。
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