CN221917615U - 一种臭氧高效接触氧化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种臭氧高效接触氧化装置，涉及污水处理技术领域；本实用新型臭氧接触塔的塔体上部连接有污水进水管，下部连接有污水出水管，污水进水管的出水端延伸至塔体内部并朝下设置，其出水口下方设有接触器进水管，接触器进水管的进水口处设有喇叭口，用于接住污水进水管的出水，接触器进水管延伸至塔体外部并依次连接有多相流泵和管道混合器，管道混合器的出水管连通至塔体上部；塔体内固设有若干层填料层，填料层下方设有臭氧进气口，接触器进水管接近多相流泵的一端处也连接有臭氧进气口，各臭氧进气口通过臭氧气管道连通并连接至臭氧供气端；本实用新型有助于废水中难降解有机物的高效去除，且臭氧利用率较高，有利于间接减少用量。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，具体为一种臭氧高效接触氧化装置。
背景技术
废水中难降解有机物处理主要采用臭氧和电催化氧化法，臭氧是一种强氧化剂，其氧化能力是氯气的1.5倍，能够有效的将大分子有机物降解为小分子有机物。在水溶液中，臭氧/双氧水协同氧化是在单一氧化的基础上发展起来的新的高级氧化技术，与单一臭氧氧化相比，臭氧和过氧化氢协同作用可以产生具有极强氧化作用的羟基自由基，能够彻底将小分子有机物氧化成二氧化碳和水。
臭氧在水处理中多采用与污水直接接触，在气液两相进行传质。在实际工况中，臭氧的利用率很低，其处理效果难降解有机物去除率为30～60％，处理效果不太稳定，造成了大量资金和物料的浪费。
传统臭氧混合设备受制于气泡大小，气泡较小时，气水接触面积大，但是对液体搅动作用较小；反之，气泡大时，对液体搅动作用大，但是接触面积变小了。因此，液体搅动与气液接触面积大小相互制约，很难选择其最佳反应点。综上，亟需一种臭氧高效接触氧化装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种臭氧高效接触氧化装置，以解决废水中难降解有机物的去除率的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种臭氧高效接触氧化装置，包括臭氧接触塔和管段式臭氧接触器，其中臭氧接触塔的塔体上部连接有污水进水管，下部连接有污水出水管，污水进水管的出水端延伸至塔体内部并朝下设置，其出水口下方设有接触器进水管，且接触器进水管的进水口处设有朝向污水进水管的出水端的喇叭口用于接住污水进水管的出水，接触器进水管延伸至塔体外部并依次连接有多相流泵和管道混合器，管道混合器的出水管连通至塔体上部；塔体内固设有若干层填料层，填料层下方设有臭氧进气口，接触器进水管接近多相流泵的一端处也连接有臭氧进气口，各臭氧进气口通过臭氧气管道连通并连接至臭氧供气端。
优选的，管道混合器与多相流泵之间的连接管路上设有若干组均相催化剂投加点和持压旋流阀，其中每组均相催化剂投加点设置在持压旋流阀进口端。
优选的，管道混合器的出水管上设有若干组双氧水投加点和持压旋流阀，其中每组双氧水投加点设置在持压旋流阀进口端。
优选的，填料层下端固设有催化剂托盘，其为多孔结构用于透气，填料层内填充有异相催化剂。
优选的，填料层下方的臭氧进气口处安装有多个臭氧释放器，用于将臭氧布散至填料层下方各处。
优选的，多相流泵的吸入流量大于污水进水管进水流量。
优选的，污水出水管在塔体外向上延伸至塔体上部一侧后连接高位管段，喇叭口的上端标高低于高位管段的下端至少0.3m。
优选的，塔体上端还设有臭氧尾气吸收管与臭氧在线浓度分析仪。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、该臭氧高效接触氧化装置，分为臭氧接触塔和管段式臭氧接触器；管段式臭氧接触器中通过多相流泵将臭氧吸入废水中形成初步混合，同时利用多相流泵提供一定的物相混合效果，通过设置持压旋流阀，既能维持上游管段的工作压力，也能形成污水旋流，使臭氧气体在污水中始终保持30-50um的微汽泡状态，增加了臭氧气与废水的接触面积与传质速率，在均相催化剂的催化作用下，能够迅速将大分子有机物降解为小分子有机物；臭氧接触塔中通过投加臭氧和双氧水，在异相催化剂环境下，彻底将小分子有机物降解为二氧化碳和水，从而实现废水中难降解有机物的高效降解。
2、该臭氧高效接触氧化装置，污水进水管的出水流至喇叭口中，可大大增加污水与臭氧的循环接触时间，有助于提高大分子有机物开环效率，多相流泵的吸入流量大于污水进水管进水流量，进入臭氧接触塔的臭氧在几乎经过整个塔体后，部分被吸入接触器进水管，提高了臭氧利用率，可间接减少臭氧投加量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、多相流泵；2、均相催化剂投加点；3、持压旋流阀；4、管道混合器；5、填料层；6、臭氧释放器；7、催化剂托盘；8、污水进水管；9、喇叭口；10、污水出水管；11、双氧水投加点；12、塔体。
具体实施方式
如图1所示，一种臭氧高效接触氧化装置，包括臭氧接触塔和管段式臭氧接触器，其中臭氧接触塔的塔体12上部连接有污水进水管8，下部连接有污水出水管10，污水进水管8的出水端延伸至塔体12内部并朝下设置，其出水口下方设有接触器进水管，且接触器进水管的进水口处设有朝向污水进水管8的出水端的喇叭口9用于接住污水进水管8的出水，接触器进水管延伸至塔体12外部并依次连接有多相流泵1和管道混合器4，管道混合器4的出水管连通至塔体12上部；塔体12内固设有若干层填料层5，填料层5下方设有臭氧进气口，接触器进水管接近多相流泵1的一端处也连接有臭氧进气口，各臭氧进气口通过臭氧气管道连通并连接至臭氧供气端，具体的，每个臭氧进气口管路上可设有单向阀、气体流量计等常规气路部件。
上述方案臭氧与污水接触先采用管道混合器4，管段式臭氧接触器前部多相流泵吸水端的接触器进水管伸入臭氧接触塔内，且设计为漏斗状，污水进水管的出水流至喇叭口9中，这样可大大增加污水与臭氧的循环接触时间，有助于提高大分子有机物开环效率；进一步优选的，多相流泵1的吸入流量大于污水进水管8进水流量，不仅可确保全部污水吸入，而且进入臭氧接触塔的臭氧在几乎经过整个塔体12后，经过喇叭口9时，也会部分被吸入接触器进水管，提高了臭氧利用率，可间接减少臭氧投加量；
在一种较优的实施方式中，管道混合器4与多相流泵1之间的连接管路上设有若干组均相催化剂投加点2和持压旋流阀3，其中每组均相催化剂投加点2设置在持压旋流阀3进口端；投加均相催化剂有助于增加反应速度，有助于提高大分子有机物开环效率。
在一种较优的实施方式中，管道混合器4的出水管上设有若干组双氧水投加点11和持压旋流阀3，其中每组双氧水投加点11设置在持压旋流阀3进口端。
以上两种实施方式中，无论是添加均相催化剂还是双氧水，都可以在添加后经过持压旋流阀加强混合作用；此外，持压旋流阀设置在管道混合器4的前后可以用于维持系统压力，促使臭氧气体处于微小状态，增加臭氧气与污水的接触面积，并通过旋流增加臭氧气与水中难降解有机物的接触机会；设置多组更利于混合均匀和药剂精准投加；
上述填料层5下端宜进一步固设有催化剂托盘7，其优选为多孔结构用于透气，填料层5内填充有异相催化剂，在异相催化剂的催化作用下，可将小分子化的难降解有机物降解为二氧化碳和水。
在一种较优的实施方式中，填料层5下方的臭氧进气口处宜安装有多个臭氧释放器6，用于将臭氧布散至填料层5下方各处，具体可以采用曝气盘等形式。
为使臭氧接触塔内保持一定液位，防止多相流泵1吸入空气，同时也为了增加污水在臭氧接触塔内的停留时间，供参考的，污水出水管10在塔体12外向上延伸至塔体12上部一侧后连接高位管段，喇叭口9的上端标高低于高位管段的下端至少0.3m，这样塔体12内的污水水位高过喇叭口9，经过多相流泵1和管道混合器4回到塔体12内的污水在塔体12内接触臭氧、填料层5后，还会部分重新被吸入，往复循环。
此外，为防止臭氧尾气从污水中溢出污染环境，危害人体，塔体12上端还可设有臭氧尾气吸收管与臭氧在线浓度分析仪。
实施例：
采用上述实施方式中的臭氧高效接触氧化装置，作为实施例；
采用公告号为CN101575138B，名称为给水用臭氧接触处理塔的发明专利中公开的装置作为对比例1；
采用常规的直接接触式臭氧接触塔，其中仅单层催化填料层，且污水上进下出，臭氧从填料层下端采用与实施例相同的多个臭氧释放器供入，作为对比例2；
采用上述三种装置处理相同批次污水，污水进水COD约为1000mg/L，对比例1的装置处理后，污水出水COD约为300mg/L，对比例2的装置处理后，污水出水COD约为400mg/L，本实施例的装置处理相同时间后，污水出水COD小于100mg/L，且经核算，臭氧供气量相比对比例1减少约10％，本实施例采用的臭氧高效接触氧化装置在COD去除率和臭氧用量方面均显著优于对比例。
以上仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (8)
1.一种臭氧高效接触氧化装置，其特征在于：包括臭氧接触塔和管段式臭氧接触器，其中臭氧接触塔的塔体(12)上部连接有污水进水管(8)，下部连接有污水出水管(10)，污水进水管(8)的出水端延伸至塔体(12)内部并朝下设置，其出水口下方设有接触器进水管，且接触器进水管的进水口处设有朝向污水进水管(8)的出水端的喇叭口(9)用于接住污水进水管(8)的出水，接触器进水管延伸至塔体(12)外部并依次连接有多相流泵(1)和管道混合器(4)，管道混合器(4)的出水管连通至塔体(12)上部；塔体(12)内固设有若干层填料层(5)，填料层(5)下方设有臭氧进气口，接触器进水管接近多相流泵(1)的一端处也连接有臭氧进气口，各臭氧进气口通过臭氧气管道连通并连接至臭氧供气端。
2.根据权利要求1所述的一种臭氧高效接触氧化装置，其特征在于：所述管道混合器(4)与多相流泵(1)之间的连接管路上设有若干组均相催化剂投加点(2)和持压旋流阀(3)，其中每组均相催化剂投加点(2)设置在持压旋流阀(3)进口端。
3.根据权利要求1所述的一种臭氧高效接触氧化装置，其特征在于：所述管道混合器(4)的出水管上设有若干组双氧水投加点(11)和持压旋流阀(3)，其中每组双氧水投加点(11)设置在持压旋流阀(3)进口端。
4.根据权利要求1所述的一种臭氧高效接触氧化装置，其特征在于：所述填料层(5)下端固设有催化剂托盘(7)，其为多孔结构用于透气，填料层(5)内填充有异相催化剂。
5.根据权利要求1所述的一种臭氧高效接触氧化装置，其特征在于：所述填料层(5)下方的臭氧进气口处安装有多个臭氧释放器(6)，用于将臭氧布散至填料层(5)下方各处。
6.根据权利要求1所述的一种臭氧高效接触氧化装置，其特征在于：所述多相流泵(1)的吸入流量大于污水进水管(8)进水流量。
7.根据权利要求1所述的一种臭氧高效接触氧化装置，其特征在于：所述污水出水管(10)在塔体(12)外向上延伸至塔体(12)上部一侧后连接高位管段，喇叭口(9)的上端标高低于高位管段的下端至少0.3m。
8.根据权利要求1所述的一种臭氧高效接触氧化装置，其特征在于：所述塔体(12)上端还设有臭氧尾气吸收管与臭氧在线浓度分析仪。
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| CN202420478591.2U CN221917615U (zh) | 2024-03-13 | 2024-03-13 | 一种臭氧高效接触氧化装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN118047475A (zh) * | 2024-03-13 | 2024-05-17 | 中冶华天南京工程技术有限公司 | 一种污水臭氧处理改进方法及装置 |
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2024
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