DE212018000407U1 - Cyclic heterogeneous photocatalytic oxidation treatment system - Google Patents
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Abstract
Ein zyklisches heterogenes photokatalytisches Oxidationsbehandlungssystem dadurch gekennzeichnet, dass das zirkulierende heterogene photokatalytische Oxidationsbehandlungssystem umfasst:
-einen Reaktionspoolkörper, der mit einem Katalysatorzufuhrrohr, einem Wassereinlassrohr, einem Wasserauslassrohr, einem Rohrleitungsmischer und ein Entleerungsrohr versehen ist, wobei das Katalysatorzufuhrrohr und das Wassereinlassrohr mit dem Rohrleitungsmischer verbunden sind;
- eine Strömungsführungswand, die am mittleren Abschnitt des Reaktionspoolkörpers angeordnet ist;
-ein UV-lampen-Bestrahlungssystem vom Matrixtyp, das in dem Reaktionspoolkörper angeordnet ist;
- ein Katalysator Anti-Ausfällungssystem, das am Boden des Reaktionspoolkörpers angeordnet und mit einer Belüftungsrohrgruppe versehen ist;
-ein Push-Flow-Rührsystem, das mindestens zwei Tauchrührer umfasst, die jeweils an gegenüberliegenden Ecken an zwei Seiten der Strömungsführungswand angeordnet sind;
-ein Katalysator-Ultraschall-Auflösungsdosiersystem, das mit dem Katalysatorzufuhrrohr verbunden ist;
- ein automatisches Steuersystem, das zur einheitlichen Steuerung jedes Teils des zyklischen heterogenen photokatalytischen Oxidationsbehandlungssystems verwendet wird.
a reaction pool body provided with a catalyst supply pipe, a water inlet pipe, a water outlet pipe, a pipeline mixer and a discharge pipe, the catalyst supply pipe and the water inlet pipe being connected to the pipeline mixer;
- A flow guide wall which is arranged at the central portion of the reaction pool body;
a matrix type UV lamp irradiation system disposed in the reaction pool body;
a catalyst anti-precipitation system located at the bottom of the reaction pool body and provided with an aeration pipe group;
a push-flow stirring system which comprises at least two immersion stirrers which are each arranged at opposite corners on two sides of the flow guide wall;
a catalyst ultrasonic dissolution dosing system connected to the catalyst supply pipe;
an automatic control system used to uniquely control each part of the cyclic heterogeneous photocatalytic oxidation treatment system.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Abwasserbehandlung und insbesondere ein zirkulierendes heterogenes photokatalytisches Oxidationsbehand lungssystem.The present invention relates to the field of wastewater treatment and, more particularly, to a circulating heterogeneous photocatalytic oxidation treatment system.
Stand der TechnikState of the art
Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie und dem Fortschritt der menschlichen Zivilisation werden verschiedene Umweltverschmutzungen immer ernster, unter denen die Wasserverschmutzung weltweit breite Beachtung gefunden hat. Gegenwärtig sind Oberflächenwasser und Grundwasser in vielen Ländern in unterschiedlichem Maße verschmutzt. Wasserschadstoffe stammen hauptsächlich aus Industrie, Landwirtschaft und häuslichem Abwasser. Die in der gegenwärtigen Wasseraufbereitung üblicherweise verwendeten Methoden sind physikalische und chemische Methoden sowie biochemische Methoden, die die Vorteile der Prozessreife und der Leichtigkeit einer großtechnischen Anwendung haben. Diese Methoden übertragen jedoch nur die Schadstoffe von einer Phase in die andere oder trennen und konzentrieren die Schadstoffe, ohne die Schadstoffe zu zerstören und ungefährlich zu machen. Dies führt zwangsläufig zu Abfallstoffen und Sekundärverschmutzung, der Anwendungsbereich ist begrenzt und die Kosten relativ hoch. In den letzten Jahren hat sich die Forschung zur Behandlung von Schadstoffen allmählich chemischen Umwandlungsmethoden zugewandt, d.h. die Schadstoffe werden durch chemische Reaktionen zerstört, um ungefährlich zu machen.With the rapid development of science and technology and the advancement of human civilization, various environmental pollutants, among which water pollution has received wide attention worldwide, are becoming more serious. At present, surface water and groundwater are polluted to varying degrees in many countries. Water pollutants come mainly from industry, agriculture and domestic sewage. The methods commonly used in current water treatment are physical and chemical methods, as well as biochemical methods, which have the advantages of process maturity and ease of large-scale application. However, these methods only transfer the pollutants from one phase to the other or separate and concentrate the pollutants without destroying the pollutants and making them harmless. This inevitably leads to waste and secondary pollution, the scope is limited and the costs are relatively high. In recent years, research into the treatment of pollutants has gradually turned to chemical conversion methods, i. the pollutants are destroyed by chemical reactions to make them harmless.
Fenton-Oxidation und Ozonoxidation sind derzeit weit verbreitete fortgeschrittene Oxidationsmethoden in der Abwasserbehandlung. Fenton-Oxidation erzeugt jedoch eine große Menge Eisenhydroxidschlamm, und die Menge des zugesetzten Mittels ist groß und die Kosten sind hoch; Ozonoxidation weist auch die folgenden Mängel auf, d.h. die Oxidationskapazität ist schwach, der Energieverbrauch ist hoch und das Abgas muss behandelt werden. Daher ist es notwendig, eine fortschrittliche Oxidationsbehandlungstechnologie und -ausrüstung zu entwickeln, die eine starke Oxidationsfähigkeit, niedrige Betriebskosten und keine Sekundärverschmutzung aufweist.Fenton oxidation and ozone oxidation are currently widely used advanced oxidation methods in wastewater treatment. However, Fenton oxidation produces a large amount of iron hydroxide sludge, and the amount of the agent added is large and the cost is high; Ozone oxidation also has the following shortcomings; the oxidation capacity is weak, the energy consumption is high and the exhaust gas needs to be treated. Therefore, it is necessary to develop advanced oxidation treatment technology and equipment that has strong oxidizing ability, low running cost, and no secondary pollution.
• OH, das bei der Photokatalyse erzeugt wird, ist die aktive Oxidspezies, die eine wichtige Rolle spielt. Es hat eine starke Oxidationsfähigkeit und kann feuerfeste organische Schadstoffe mit komplexer Molekülstruktur effektiv oxidieren. Es kann in großem Umfang bei der Behandlung von feuerfestem organischem Abwasser wie organischem synthetischem chemischem Abwasser, Farbstoffabwasser, Pestizidabwasser, Koksabwasser, pharmazeutischem Abwasser und Papierherstellungsabwasser verwendet werden. Die photokatalytische Reaktion kann Sonnenlicht oder ultraviolettes Licht als Lichtquelle verwenden, was eine effiziente und energiesparende Abwasserbehandlungstechnologie darstellt. Im Gegensatz zu chemischen Oxidationsmitteln werden der photokatalytischen Oxidationsreaktion keine anderen Chemikalien zugesetzt, sodass keine sekundäre Verschmutzung auftritt. Darüber hinaus wird die organische Substanz während der Reaktion vollständig zu CO2 und H2O abgebaut, und es besteht keine Notwendigkeit, die anschließende Entsorgung des Reaktionsprodukts in Betracht zu ziehen. Unter Einwirkung eines Katalysators mit guter Leistung dauert der Abbau von Schadstoffen im Abwasser im Allgemeinen nur wenige Minuten bis einige Stunden, was viel kürzer ist als die Reaktionszeit anderer herkömmlicher Verfahren.• OH generated in photocatalysis is the active oxide species that plays an important role. It has strong oxidizing ability and can effectively oxidize refractory organic pollutants with complex molecular structure. It can be widely used in the treatment of refractory organic waste water such as organic synthetic chemical waste water, dye waste water, pesticide waste water, coke waste water, pharmaceutical waste water, and papermaking waste water. The photocatalytic reaction can use sunlight or ultraviolet light as a light source, which is an efficient and energy-saving wastewater treatment technology. In contrast to chemical oxidants, no other chemicals are added to the photocatalytic oxidation reaction so that secondary pollution does not occur. In addition, the organic matter is completely degraded to CO 2 and H 2 O during the reaction, and there is no need to consider the subsequent disposal of the reaction product. Under the action of a catalyst with good performance, the degradation of pollutants in the waste water generally takes only a few minutes to a few hours, which is much shorter than the reaction time of other conventional processes.
Das photokatalytische Oxidationsbehandlungssystem basiert auf der photokatalytischen Oxidationstechnologie und durch einzigartiges Design und Optimierung wird die industrielle Anwendung der photokatalytischen Oxidationstechnologie realisiert. Das System bietet breite Marktaussichten für die industrielle Abwasserbehandlung, die Grundwasserbehandlung an organisch kontaminierten Standorten und die Notfallbehandlung der Wasserverschmutzung.The photocatalytic oxidation treatment system is based on the photocatalytic oxidation technology and through unique design and optimization, the industrial application of the photocatalytic oxidation technology is realized. The system offers broad market prospects for industrial wastewater treatment, groundwater treatment in organically contaminated sites and emergency treatment of water pollution.
Daher ist es notwendig, ein photokatalytisches Oxidationsbehandlungssystem zu entwickeln, mit dem feuerfeste organische Stoffe im Abwasser effizient entfernt werden können.Therefore, it is necessary to develop a photocatalytic oxidation treatment system that can efficiently remove refractory organic matter in wastewater.
Inhalt der vorliegenden ErfindungContent of the present invention
Um das obige Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung ein zirkulierendes heterogenes photokatalytisches Oxidationsbehandlungssystem und ein Behandlungsverfahren davon bereit. Es kann nicht nur feuerfeste organische Stoffe im Abwasser effizient entfernen, sondern der Katalysator kann durch nachfolgende Geräte ausgefällt oder gefiltert und dann im Behandlungssystem wiederverwendet werden, und während des gesamten Behandlungsprozesses tritt keine Sekundärverschmutzung auf.To achieve the above object, the present invention provides a circulating heterogeneous photocatalytic oxidation treatment system and a treatment method thereof. Not only can it efficiently remove refractory organics in wastewater, but the catalyst can be precipitated or filtered by downstream equipment and then reused in the treatment system, and no secondary pollution occurs during the entire treatment process.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein zirkulierendes heterogenes photokatalytisches Oxidationsbehandlungssystem bereit, das Folgendes umfasst:
- - einen Reaktionspoolkörper, der mit einem Katalysatorzufuhrrohr, einem Wassereinlassrohr, einem Wasserauslassrohr, einem Rohrleitungsmischer und ein Entleerungsrohr versehen ist, wobei das Katalysatorzufuhrrohr und das Wassereinlassrohr sind mit dem Rohrleitungsmischer verbunden;
- - eine Strömungsführungswand, die am mittleren Abschnitt des Reaktionspoolkörpers angeordnet ist;
- - ein UV-lampen-Bestrahlungssystem vom Matrixtyp, das in dem Reaktionspoolkörper angeordnet ist;
- - ein Katalysator Anti-Ausfällungssystem, das am Boden des Reaktionspoolkörpers angeordnet und mit einer Belüftungsrohrgruppe versehen ist;
- - ein Push-Flow-Rührsystem, das mindestens zwei Tauchrührer umfasst, die jeweils an gegenüberliegenden Ecken an zwei Seiten der Strömungsführungswand angeordnet sind;
- - ein Katalysator-Ultraschall-Auflösungsdosiersystem, das mit dem Katalysatorzufuhrrohr verbunden ist;
- - ein automatisches Steuersystem, das zur einheitlichen Steuerung jedes Teils des zyklischen heterogenen photokatalytischen Oxidationsbehandlungssystems verwendet wird.
- - a reaction pool body provided with a catalyst supply pipe, a water inlet pipe, a water outlet pipe, a pipeline mixer and a discharge pipe, the catalyst supply pipe and the Water inlet pipe are connected to the pipeline mixer;
- - A flow guide wall which is arranged at the central portion of the reaction pool body;
- a matrix type UV lamp irradiation system disposed in the reaction pool body;
- a catalyst anti-precipitation system located at the bottom of the reaction pool body and provided with an aeration pipe group;
- - A push-flow stirring system which comprises at least two immersion stirrers, which are each arranged at opposite corners on two sides of the flow guide wall;
- a catalyst ultrasonic dissolution dosing system connected to the catalyst supply pipe;
- an automatic control system used to uniquely control each part of the cyclic heterogeneous photocatalytic oxidation treatment system.
Der Grund für die Anordnung der Strömungsführungswand in der Mitte des Reaktionpools besteht darin, den Wasserfluss besser entlang der Wand des Reaktionspools zu leiten. Das Katalysator-Anti-Ausfällungssystem ist am Boden des Reaktionstankkörpers angeordnet und mit einer Belüftungsrohrgruppe versehen. Die Belüftungsrohrgruppe ist mit einem geeigneten Gebläsetyp verbunden, um den Katalysator im Reaktionspool aufzublasen; das Push-Flow-Rührsystem ist ein Tauchrührer, die jeweils diagonal auf beiden Seiten der Strömungsführungswand angeordnet sind und den Wasserfluss entlang der Poolwand und der Strömungsführungswand fließen lässt. Die kombinierte Verwendung der Strömungsführungswand, des Katalysator-Anti-Ausfällungssystem und des Push-Flow-Rührsystems kann dazu führen, dass der Wasserfluss eine gute Schleife entlang der Poolwand und der Umleitungswand bildet und vollständig mit dem Katalysator und dem Sauerstoffmittel gemischt wird, um sicherzustellen, dass der Katalysator UV-Strahlung vollständig erhalten kann, damit die Reaktion vollständiger ablaufen kann.The reason for placing the flow guide wall in the center of the reaction pool is to better guide the water flow along the wall of the reaction pool. The catalyst anti-precipitation system is arranged at the bottom of the reaction tank body and is provided with a vent pipe group. The vent pipe group is connected to a suitable type of blower to inflate the catalyst in the reaction pool; the push-flow stirring system is a submersible stirrer which is arranged diagonally on both sides of the flow guide wall and allows the water to flow along the pool wall and the flow guide wall. The combined use of the flow guide wall, catalyst anti-precipitation system and push flow agitation system can cause the water flow to form a good loop along the pool wall and bypass wall and be fully mixed with the catalyst and oxygen agent to ensure that the catalyst can receive UV radiation completely so that the reaction can proceed more completely.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Spoiler vorzugsweise sowohl an der Wand des Reaktionspoolkörpers als auch an der Strömungsführungswand vorgesehen, wobei der Spoiler schräg angeordnet ist und die Neigungsrichtung mit der Wasserströmungsrichtung übereinstimmt. Die Anordnung von Spoilern an der Strömungsführungswand und der Poolwand soll den Wasserkörper besser bewegen, die Kontaktwahrscheinlichkeit der Mischung mit UV-Licht erhöhen und die Behandlungseffizienz des Systems verbessern. Die Richtung des Spoilers sollte mit der Richtung des Wasserflusses übereinstimmen. Es kann eine 0,5-3,0 m lange und 0,1-0,3 m breite Platte ausgewählt werden. Bei der Installation kann ein Winkel von ≤ 90 ° zur Poolwand eingehalten werden.According to the present invention, the spoiler is preferably provided on both the wall of the reaction pool body and the flow guide wall, the spoiler being arranged obliquely and the inclination direction coinciding with the water flow direction. The arrangement of spoilers on the flow guide wall and the pool wall is intended to move the water body better, increase the likelihood of contact of the mixture with UV light and improve the treatment efficiency of the system. The direction of the spoiler should match the direction of the water flow. A slab 0.5-3.0 m long and 0.1-0.3 m wide can be selected. An angle of ≤ 90 ° to the pool wall can be maintained during installation.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Belüftungsrohrgruppe vorzugsweise in einem Abstand von 10 bis 50 cm vom Boden des Reaktionspoolkörpers angeordnet, wobei der Boden der Belüftungsrohrgruppe weist Öffnungen auf und die Öffnungen sind gleichmäßig entlang des Rohrumfangs angeordnet, und die Belüftungsrohrgruppe ist mit einem Gebläse verbunden. In der vorliegenden Erfindung dienen die Höhe der Belüftungsrohrgruppe und die Anordnung der Öffnungen zum Aufblasen des Katalysators im Reaktionspool, um ihn in einen guten Suspensionszustand zu bringen, um die effektive Konzentration des Katalysators in Kontakt mit dem Abwasser und die Verarbeitungseffizienz des Systems sicherzustellen.According to the present invention, the ventilation tube group is preferably arranged at a distance of 10 to 50 cm from the bottom of the reaction pool body, the bottom of the ventilation tube group having openings and the openings are evenly arranged along the circumference of the tube, and the ventilation tube group is connected to a fan. In the present invention, the height of the vent pipe group and the arrangement of the openings for inflating the catalyst in the reaction pool serve to bring it into a good suspension state, to ensure the effective concentration of the catalyst in contact with the waste water and the processing efficiency of the system.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das UV-lampen-Bestrahlungssystem vom Matrixtyp eine UV-lampengruppe vom Matrixtyp, einen Gleichrichter und einen elektrischen Steuerkasten für Gleichrichter und die Ultraviolettlampe vom Matrixtyp umfasst einen Lampenhalter aus Edelstahl, eine UV-Lampe und eine wasserdichte Dichtungshülse, und die UV-Lampe wird durch den Lampenhalter aus Edelstahl befestigt und verteilt gleichmäßig im Reaktionspoolkörper, wobei der Lampenhalter aus Edelstahl ist mit einer Selbstreinigungsvorrichtung versehen. Die Anzahl der UV-lampengruppe vom Matrixtyp kann je nach tatsächlichem Bedarf zwischen 10 und 100 variieren. Wasserdichte Dichtungshülsen befinden sich außerhalb des Lampenrohrs und sind je nach Bedarf in verschiedenen Sequenzen angeordnet. Der gesamte Lampenhalter ist mit einer Selbstreinigungsvorrichtung ausgestattet, um die Wartung und Reinigung der externen Quarzhülse zu erleichtern. Die vorliegende Erfindung kann mit UV-lampen mit unterschiedlichen Bestrahlungswellenlängen entsprechend den tatsächlichen Anforderungen gemäß dem Anteil ausgestattet sein. Der Wellenlängenbereich der Hauptstrahlung beträgt ≤ 420 nm, vorzugsweise zwischen 150 nm und 420 nm.According to the present invention, the matrix type UV lamp irradiation system comprises a matrix type UV lamp group, a rectifier and an electric control box for rectifiers, and the matrix type ultraviolet lamp includes a stainless steel lamp holder, a UV lamp and a waterproof sealing sleeve, and the The UV lamp is attached to the stainless steel lamp holder and is evenly distributed in the reaction pool body, the stainless steel lamp holder being provided with a self-cleaning device. The number of matrix type UV lamp groups can vary from 10 to 100 depending on actual needs. Waterproof sealing sleeves are located outside of the lamp tube and are arranged in different sequences as required. The entire lamp holder is equipped with a self-cleaning device to facilitate maintenance and cleaning of the external quartz sleeve. The present invention can be equipped with UV lamps having different irradiation wavelengths according to actual requirements according to the proportion. The wavelength range of the main radiation is 420 nm, preferably between 150 nm and 420 nm.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das zirkulierende heterogene photokatalytische Oxidationsbehandlungssystem ferner ein externes Wirkstoffdosiersystem, wobei das externe Wirkstoffdosiersystem ist über ein Sauerstoffmittel-Dosierrohr mit dem Rohrleitungsmischer verbunden.According to the present invention, the circulating heterogeneous photocatalytic oxidation treatment system further comprises an external drug dosing system, the external drug dosing system being connected to the pipeline mixer via an oxygen agent dosing tube.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das externe Wirkstoffdosiersystem eine Dosierpumpe, einen Rührkessel, eine Dosierpumpe und einen Medikamentenspeichertank.According to the present invention, the external active ingredient metering system comprises a metering pump, a stirred tank, a metering pump and a medicament storage tank.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Katalysator-Ultraschall-Auflösungsdosiersystem eine Trockenpulver-Dosiervorrichtung, einen Rührbehälter, einen Ultraschall-Auflösungsbehälter und eine Dosierpumpe. Das Katalysator-Ultraschall-Auflösungsdosiersystem löst den Katalysator mit Ultraschall auf und rührt ihn gleichmäßig. Anschließend wird er quantitativ in den Reaktionspool gegeben, um die effektive Konzentration des Katalysators im Reaktionspool sicherzustellen und die Reaktionseffizienz zu verbessern.According to the present invention, the catalyst ultrasonic dissolution metering system comprises a dry powder metering device, a stirring tank, an ultrasonic dissolving tank and a metering pump. The catalyst ultrasonic dissolution dosing system dissolves the catalyst with ultrasound and stirs it evenly. Then, it is quantitatively added to the reaction pool in order to ensure the effective concentration of the catalyst in the reaction pool and to improve the reaction efficiency.
Um die Beobachtung des Betriebs der Ausrüstung und die anschließende Wartung und Reinigung sowie andere damit verbundene Arbeiten zu erleichtern, kann eine Gehwegplattform über dem Reaktionspoolkörper vorgesehen sein, um gleichzeitig die tägliche Wartung und den Austausch der UV-lampengruppe vom Matrixtyp, des Push-Flow-Rührwerks und anderer Ausrüstung, des Reaktionspools, zu erleichtern. Eine bewegliche Hebevorrichtung kann über dem Reaktionspoolkörper angeordnet sein.In order to facilitate the observation of the operation of the equipment and the subsequent maintenance and cleaning as well as other related work, a walkway platform may be provided above the reaction pool body to simultaneously facilitate the daily maintenance and replacement of the UV lamp group of the matrix type, the push flow Stirrer and other equipment to facilitate the reaction pool. A movable elevator may be disposed over the reaction pool body.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das automatische Steuersystem ein SPS-System und mit einem elektrischen Steuerkasten versehen ist. Die Erfindung ist mit einem einheitlichen SPS-System ausgestattet, und daneben ist ein elektrischer Steuerkasten (einschließlich einer automatischen Steuerschnittstelle) angeordnet, der auf das System abgestimmt ist. Das automatische Steuersystem wird hauptsächlich zur einheitlichen Steuerung des Gebläses, der UV-lampengruppe vom Matrixtyp, der Einlasspumpe, des Selbstreinigungssystems, des externen Wirkstoffdosiersystems, des Katalysator-Ultraschall-Auflösungsdosiersystems verwendet.According to the present invention, the automatic control system is a PLC system and is provided with an electric control box. The invention is equipped with a uniform PLC system, and an electrical control box (including an automatic control interface) which is coordinated with the system is arranged next to it. The automatic control system is mainly used for unified control of the blower, matrix type UV lamp group, inlet pump, self cleaning system, external drug dosing system, catalyst ultrasonic dissolution dosing system.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können das externe Wirkstoffdosiersystem, das Katalysator-Ultraschall-Auflösungsdosiersystem und das automatische Steuersystem, die an dem System beteiligt sind, gleichmäßig im Geräteraum angeordnet sein.According to the present invention, the external drug dosing system, the catalyst ultrasonic dissolution dosing system and the automatic control system involved in the system can be evenly arranged in the equipment room.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein zirkulierendes heterogenes photokatalytisches Oxidationsbehandlungsverfahren bereit, wobei das Verfahren in einem zuvor erwähnten zirkulierenden heterogenen photokatalytischen Oxidationsbehandlungssystem durchgeführt wird, das Verfahren umfasst:
- - Zugabe des trockenen Katalysatorpulvers zu dem Katalysator-Ultraschall-Auflösungsdosiersystem und Auflösen des trockenen Katalysatorpulvers durch Ultraschall und anschließendes Erreichen des Rohrleitungsmischers durch das Katalysatorzufuhrrohr;
- - Abwasser aus dem Wassereinlassrohr in den Rohrleitungsmischer eintritt, und sich mit dem Katalysator mischt und in den Reaktionspoolkörper eintritt;
- - das Gemisch Im Reaktionspoolkörper in Kontakt mit der UV-lampengruppe vom Matrixtyp steht, um den Katalysator zur Oxidation des Abwassers anzuregen, und nach Abschluss der Reinigung das gereinigte Wasser aus dem Wasserauslassrohr abgelassen wird.
- Adding the dry catalyst powder to the catalyst ultrasonic dissolution metering system and dissolving the dry catalyst powder by ultrasound and then reaching the pipeline mixer through the catalyst feed pipe;
- - Waste water from the water inlet pipe enters the pipeline mixer and mixes with the catalyst and enters the reaction pool body;
- the mixture in the reaction pool body is in contact with the matrix type UV lamp group to stimulate the catalyst to oxidize the wastewater, and after the cleaning is completed, the purified water is drained from the water outlet pipe.
In der vorliegenden Erfindung kann der Katalysator Metalloxid-Nanopartikel sein, die mindestens einer von Photokatalysatoren wie TiO2, ZnO, ZrO2, WO3 und Titanat ist und die Partikelgröße reicht von 100 nm bis 100 nm. Der Katalysator umfasst gegebenenfalls ein Oxidationsmittel, wobei das Oxidationsmittel ist eines oder eine Mischung aus Wasserstoffperoxid, Eisensulfat und Ozon. Gleichzeitig können je nach Abwassermenge, Konzentration und Art der Schadstoffe, Konzentration des Photokatalysators, Anzahl der UV-Lampen und Wellenlänge der UV-Lampen flexibel eingestellt und geeignete Cooxidationsmittel zugesetzt werden, um die professionelle Behandlung verschiedener Abwässer wirklich zu realisieren.In the present invention, the catalyst may be metal oxide nanoparticles which is at least one of photocatalysts such as TiO 2 , ZnO, ZrO 2 , WO 3, and titanate, and the particle size ranges from 100 nm to 100 nm. The catalyst optionally includes an oxidizing agent, wherein the oxidizing agent is one or a mixture of hydrogen peroxide, iron sulfate and ozone. At the same time, depending on the amount of wastewater, the concentration and type of pollutants, the concentration of the photocatalyst, the number of UV lamps and the wavelength of the UV lamps, it is possible to flexibly set and add suitable co-oxidants in order to really implement the professional treatment of various wastewaters.
Bei der vorliegenden Erfindung tritt das Abwasser durch den Wassereinlass in den Reaktionspool ein, der Katalysator tritt durch das Katalysatorzufuhrsystem durch den Rohrleitungsmischer an der Wassereinlassleitung in den Reaktionspool ein, und der Katalysator und das Abwasser werden im Reaktionspool vollständig gemischt. Der Katalysator erzeugt nach Bestrahlung mit ultraviolettem Licht in der Reaktionszelle stark oxidierende Substanzen (wie Löcher, Hydroxylradikale usw.). Stark oxidierende Substanzen reagieren mit Wassermolekülen, Sauerstoff, Ozon, Wasserstoffperoxid usw. unter Bildung stark oxidierender Spezies und entfernen dann oxidativ organische Substanzen und reduzierende Substanzen im Abwasser, um den Zweck der effizienten Entfernung feuerfester Schadstoffe im Wasser zu erreichen.In the present invention, the waste water enters the reaction pool through the water inlet, the catalyst enters the reaction pool through the catalyst supply system through the pipeline mixer on the water inlet line, and the catalyst and the waste water are completely mixed in the reaction pool. The catalyst generates strong oxidizing substances (such as holes, hydroxyl radicals, etc.) in the reaction cell when exposed to ultraviolet light. Strongly oxidizing substances react with water molecules, oxygen, ozone, hydrogen peroxide, etc. to form strongly oxidizing species, and then oxidatively remove organic substances and reducing substances in the wastewater to achieve the purpose of efficiently removing refractory pollutants in the water.
Gegenüber dem Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung die folgenden Vorteile auf:
- 1. In dem photokatalytischen Oxidationsbehandlungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann die UV-lampengruppe gemäß der Zunahme der Wassermenge geändert werden, und die Wellenlänge der UV-Lampe kann auch gemäß der spezifischen Wasserqualität geändert werden. Durch eine angemessene Verteilung kann die maximale Ausnutzung der Lichtquelle erreicht werden, und die Betriebskosten des photokatalytischen Oxidationsbehandlungssystems werden stark reduziert.
- 2. In dem photokatalytischen Oxidationsbehandlungssystem der vorliegenden Erfindung kann das Katalysator-Anti-Ausfällungssystem mit mehreren Belüftungszweigrohren am Boden des Reaktionstanks ausgestattet sein, um die Rühr-Totzone der Reaktionszone zu verringern, um sicherzustellen, dass sich der Katalysator am Boden nicht ansammelt und die Reaktionseffizienz des Systems verbessert wird;
- 3. In dem photokatalytischen Oxidationsbehandlungssystem der vorliegenden Erfindung ist ein Spoiler einer bestimmten Größe an der Reaktionspoolwand und der Strömungsführungswand angeordnet, der den Katalysator und das Abwasser vollständig mischen und die Stoffübergangseffizienz der Reaktionszone stark erhöhen kann;
- 4. Das photokatalytische Oxidationsbehandlungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Konzentration des Photokatalysators flexibel entsprechend der Konzentration und Art der Schadstoffe im Abwasser einstellen und geeignete Cooxidationsmittel hinzufügen, um die professionelle Behandlung verschiedener Abwässer wirklich zu realisieren.
- 1. In the photocatalytic oxidation treatment system according to the present invention, the UV lamp group can be changed according to the increase in the amount of water, and the wavelength of the UV lamp can also be changed according to the specific water quality. With proper distribution, maximum utilization of the light source can be achieved and the running costs of the photocatalytic oxidation treatment system are greatly reduced.
- 2. In the photocatalytic oxidation treatment system of the present invention, the catalyst anti-precipitation system be provided with multiple vent branch pipes at the bottom of the reaction tank to reduce the agitation dead zone of the reaction zone to ensure that the catalyst does not build up at the bottom and improve the reaction efficiency of the system;
- 3. In the photocatalytic oxidation treatment system of the present invention, a spoiler of a certain size is disposed on the reaction pool wall and the flow guide wall, which can completely mix the catalyst and the waste water and greatly increase the mass transfer efficiency of the reaction zone;
- 4. The photocatalytic oxidation treatment system according to the present invention can flexibly adjust the concentration of the photocatalyst according to the concentration and kind of pollutants in the wastewater, and add suitable co-oxidants to really realize the professional treatment of various wastewater.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung ausführlich beschrieben.Other features and advantages of the present invention are described in detail in the following detailed description.
FigurenlisteFigure list
Durch detailliertere Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung deutlicher. In beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung repräsentieren dieselben Referenznummern im Allgemeinen dieselben Komponenten.
-
1 zeigt eine Draufsicht auf das photokatalytische Oxidationsbehandlungssystem gemäß Ausführungsform1 der vorliegenden Erfindung. -
2 zeigt eine Seitenansicht des photokatalytischen Oxidationsbehandlungssystems gemäß Ausführungsform1 der vorliegenden Erfindung.
-
1 Fig. 13 is a plan view of the photocatalytic oxidation treatment system according to the embodiment1 of the present invention. -
2 Fig. 13 is a side view of the photocatalytic oxidation treatment system according to the embodiment1 of the present invention.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1.1.
- Wassereinlassrohr;Water inlet pipe;
- 2.2.
- Rohrleitungsmischer;Pipeline mixer;
- 3.3.
- Katalysatorzufuhrrohr;Catalyst feed pipe;
- 4.4th
- Sauerstoffmittel-Dosierrohr;Oxygen agent metering tube;
- 5.5.
- Geräteraum (Automatischer Kontroll- und Dosierraum);Equipment room (automatic control and dosing room);
- 6.6th
- Gehwegplattform;Walkway platform;
- 7.7th
- UV-lampen-Bestrahlungssystem vom Matrixtyp;Matrix type UV lamp irradiation system;
- 8.8th.
- Tauchrührer;Immersion stirrer;
- 9.9.
- Strömungsführungswand;Flow guide wall;
- 10.10.
- Belüftungsrohr;Ventilation pipe;
- 11.11.
- Entleerungsrohr;Drain pipe;
- 12.12.
- Wasserauslassrohr;Water outlet pipe;
- 13.13.
- Reaktionspoolkörper;Reaction pool body;
- 14.14th
- Spoiler;Spoiler;
- 15.15th
- Automatischer Kontroll-und DosierraumAutomatic control and dosing room
Ausführliche AusführungsformenDetailed embodiments
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung detaillierter beschrieben. Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nachstehend beschrieben werden, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung in verschiedenen Formen implementiert werden kann und nicht durch die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt sein sollte.Preferred embodiments of the present invention will now be described in more detail. While the preferred embodiments of the present invention are described below, it should be understood that the present invention can be implemented in various forms and should not be limited by the embodiments set forth herein.
Beispiel 1example 1
Der Verfahrensablauf ist wie folgt:
- Der kontaminierte Wasserkörper wird vom Einlassrohr
1 durch die Wasserpumpe in das System gepumpt. Das trockene Katalysatorpulver wird dem Katalysator-Ultraschall-Auflösungsdosiersystem zugesetzt. Das trockene Pulver wird nach der Auflösung durch Ultraschall ausdem Katalysatorzufuhrrohr 3 inden Rohrleitungsmischer 2 gegeben. Gleichzeitig wird das Sauerstoffmittel durch Sauerstoffmittel-Dosierrohr 4 inden Rohrleitungsmischer 2 eingespeist. Abwasser tritt aus dem Wassereinlassrohr1 inden Rohrleitungsmischer 2 ein und wird mit dem Katalysator und dem Sauerstoffmittel gemischt, um inden Reaktionspoolkörper 13 einzutreten. Indem Reaktionspoolkörper 13 werden unter Einwirkung desTauchrührwerks 8 ,der Strömungsführungswand 9 und des Belüftungsrohrs10 am Boden der Katalysator, das Sauerstoffmittel und der kontaminierte Wasserkörper vollständig gleichmäßig gemischt. Die Mischung wird vollständig mit einem gleichmäßig verteilten Matrix-UV-Lampenhalter in Kontakt gebracht, so dass der Nano-Photokatalysator inder Reaktionspool 13 durch die UV-Lampenröhre angeregt wird, um stark oxidierende Spezies zu erzeugen, und die organische Substanz und die reduzierenden Schadstoffe im Abwasser oxidiert und entfernt werden. Nach der Reinigung wird das gereinigte Wasseraus dem Wasserauslassrohr 12 abgelassen und tritt in den Klarwassertank ein. Das System ersetzt periodisch den Katalysator im Pooldurch das Entleerungsrohr 11 .
- The contaminated water body is from the inlet pipe
1 pumped into the system by the water pump. The dry catalyst powder is added to the ultrasonic catalyst dissolution dosing system. The dry powder is removed from the catalyst feed tube after dissolution byultrasound 3 in thepipeline mixer 2 given. At the same time, the oxygen agent is supplied through the oxygen agent metering tube4th in thepipeline mixer 2 fed in. Sewage comes out of the water inlet pipe1 in thepipeline mixer 2 and is mixed with the catalyst and the oxygen agent to enter the reaction pool body13th to enter. In the reaction pool body13th are under the action of the submersible agitator8th , theflow guide wall 9 and theventilation pipe 10 at the bottom the catalyst, the oxygen agent and the contaminated body of water are completely evenly mixed. The mixture is completely brought into contact with an evenly distributed matrix UV lamp holder, so that the nano-photocatalyst is in the reaction pool13th is excited by the UV lamp tube to generate strong oxidizing species, and the organic matter and reducing pollutants in the wastewater are oxidized and removed. After cleaning, the purified water comes out of thewater outlet pipe 12 drained and enters the clear water tank. The system periodically replaces the catalyst in the pool with thedrain pipe 11 .
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden oben beschrieben. Die obige Beschreibung ist beispielhaft, nicht erschöpfend und nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Viele Modifikationen und Änderungen werden für den Fachmann offensichtlich sein, ohne vom Umfang und Geist der dargestellten Ausführungsformen abzuweichen.The embodiments of the present invention have been described above. The above description is exemplary, not exhaustive, and not limited to the disclosed embodiments. Many modifications and changes will become apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the illustrated embodiments.
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-
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification | ||
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |