公布日：2024.03.22

申請(qǐng)日：2023.12.22

分類號(hào)：C02F1/78(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;B01F23/237(2022.01)I;B01F23/232(2022.01)I;B01F33/82(2022.01)I;B01F25/312(2022.01)I

摘要

本公開涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，其提供了一種利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其包括：氣液混合裝置、污水處理裝置、臭氧分解裝置和尾氣處理裝置。氣液混合裝置連通增壓臭氧管道和污水管道，用于將從所述增壓臭氧管道中流入的增壓臭氧和從污水管道中流入的污水進(jìn)行預(yù)混合；所述污水處理裝置連通所述氣液混合裝置的底部，用于進(jìn)行增壓臭氧和污水的充分反應(yīng)；所述臭氧分解裝置連通所述污水處理裝置的頂部，用于分解處理污水后剩余的臭氧；所述尾氣處理裝置連通所述污水處理裝置和所述臭氧分解裝置的頂部，用于處理所述污水處理裝置和所述臭氧分解裝置中多余的尾氣。該裝置能夠擴(kuò)大氣液接觸面積、降低液相中臭氧的自分解速率可以提高臭氧的傳質(zhì)效率。

權(quán)利要求書

1.一種利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，包括：氣液混合裝置，所述氣液混合裝置連通增壓臭氧管道和污水管道，用于將從所述增壓臭氧管道中流入的增壓臭氧和從所述污水管道中流入的污水進(jìn)行預(yù)混合；污水處理裝置，所述污水處理裝置包括流化筒，所述流化筒連通所述氣液混合裝置的底部，用于進(jìn)行增壓臭氧和污水的充分反應(yīng)；臭氧分解裝置，所述臭氧分解裝置連通所述污水處理裝置的頂部，用于分解處理污水后剩余的臭氧；尾氣處理裝置，所述尾氣處理裝置連通所述污水處理裝置和所述臭氧分解裝置的頂部，用于處理所述污水處理裝置和所述臭氧分解裝置中多余的尾氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述氣液混合裝置包括：管式反應(yīng)器，所述管式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置交錯(cuò)的多孔結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)臭氧與污水的接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述氣液混合裝置還包括：曝氣盤，所述曝氣盤設(shè)置于所述流化筒的底部，用于將增壓臭氧和污水的混合液噴射到所述流化筒內(nèi)并且在所述流化筒的底部形成負(fù)壓；液環(huán)壓縮機(jī)，所述液環(huán)壓縮機(jī)連通所述增壓臭氧管道以壓縮臭氧進(jìn)行增壓，其中臭氧的壓力范圍為0.15-0.3Mpa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述污水處理裝置包括：所述流化筒的筒底部直徑大于筒頂部直徑以形成文丘里效應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述流化筒包括：氣體分布板，所述氣體分布板為多層，且依次設(shè)置于所述流化筒的內(nèi)部以切割臭氧氣泡并增大臭氧與污水的接觸面積，且所述氣體分布板上均勻布置有圓孔，所述圓孔的直徑范圍為1.0-2.0cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述污水處理裝置還包括：導(dǎo)向裝置，所述導(dǎo)向裝置設(shè)置于所述流化筒的上部，其中，所述增壓臭氧和污水在所述導(dǎo)向裝置和所述曝氣盤的共同作用下形成內(nèi)循環(huán)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述污水處理裝置還包括：第一出水槽，所述第一出水槽設(shè)置于所述導(dǎo)向裝置上部，用于將臭氧處理后的污水引導(dǎo)到所述臭氧分解裝置；第一放空閥，所述第一放空閥設(shè)置于所述污水處理裝置的底部，以排出所述污水處理裝置中多余的污水；第一呼吸閥，所述第一呼吸閥設(shè)置于所述污水處理裝置的頂壁上，以能夠在所述污水處理裝置的內(nèi)部形成微正壓；絲網(wǎng)除沫器，所述絲網(wǎng)除沫器設(shè)置于所述導(dǎo)向裝置和所述第一出水槽之間，用于將流向所述第一出水槽的污水去除泡沫。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述臭氧分解裝置包括：第二呼吸閥，所述第二呼吸閥設(shè)置于所述臭氧分解裝置的頂壁上，以能夠排出所述臭氧分解裝置內(nèi)多余的尾氣。第二出水槽，所述第二出水槽設(shè)置于所述臭氧分解裝置側(cè)壁的上部，連通出水管道，用于將所述臭氧分解裝置內(nèi)靜置后的污水排出所述臭氧分解裝置；第二放空閥，所述第二放空閥設(shè)置于所述臭氧分解裝置的底部，以排出所述臭氧分解裝置中多余的污水。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，所述尾氣處理裝置包括：尾氣反應(yīng)器，所述尾氣反應(yīng)器通過尾氣處理管道分別連通所述污水處理裝置和所述臭氧分解裝置；尾氣濃度檢測(cè)裝置，所述尾氣濃度檢測(cè)裝置設(shè)置于所述尾氣處理管道上，用于檢測(cè)流向所述尾氣處理裝置的尾氣濃度；消泡筒，所述消泡筒設(shè)置于靠近與所述污水處理裝置連接處的所述尾氣處理管道上，用于減小從所述污水處理裝置中排出的尾氣的氣泡尺寸。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，其特征在于，還包括：液體催化劑投加裝置，所述液體催化劑投加裝置設(shè)置于所述污水管道上，用于向所述污水管道中投放液體催化劑；提升泵，所述提升泵設(shè)置于所述污水管道上，用于提升污水的流速；流量計(jì)，所述流量計(jì)設(shè)置于所述提升泵和所述污水處理裝置之間的所述污水管道上，用于計(jì)量流入所述污水處理裝置的污水量；跨線水管，所述跨線水管連通所述出水管道和所述污水管道，其中，所述跨線水管與所述污水管道的連通處位于所述提升泵和所述流量計(jì)之間；調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥設(shè)置于所述跨線水管上。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中提到的一種或者多種技術(shù)問題，本公開的方案提供了一種利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置。

根據(jù)本公開實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置置，所述利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置包括：氣液混合裝置、污水處理裝置、臭氧分解裝置和尾氣處理裝置。所述氣液混合裝置連通增壓臭氧管道和污水管道，用于將從所述增壓臭氧管道中流入的增壓臭氧和從所述污水管道中流入的污水進(jìn)行預(yù)混合；所述污水處理裝置包括流化筒，所述流化筒連通所述氣液混合裝置的底部，用于進(jìn)行增壓臭氧和污水的充分反應(yīng)；所述臭氧分解裝置連通所述污水處理裝置的頂部，用于分解處理污水后剩余的臭氧；所述尾氣處理裝置連通所述污水處理裝置和所述臭氧分解裝置的頂部，用于處理所述污水處理裝置和所述臭氧分解裝置中多余的尾氣。

在一些實(shí)施例中，所述氣液混合裝置包括：管式反應(yīng)器，所述管式反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置交錯(cuò)的多孔結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)臭氧與污水的接觸。

在一些實(shí)施例中，所述氣液混合裝置還包括：曝氣盤和液環(huán)壓縮機(jī)，所述曝氣盤設(shè)置于所述流化筒的下部，用于將增壓臭氧和污水的混合液噴射到所述流化筒內(nèi)并且在所述流化筒的底部形成負(fù)壓；所述液環(huán)壓縮機(jī)連通所述增壓臭氧管道以壓縮臭氧進(jìn)行增壓，其中臭氧的壓力范圍為0.15-0.3Mpa。

在一些實(shí)施例中，所述污水處理裝置包括：所述流化筒的筒底部直徑大于筒頂部直徑以形成文丘里效應(yīng)。

在一些實(shí)施例中，所述流化筒包括：氣體分布板，所述氣體分布板為多層，且依次設(shè)置于所述流化筒的內(nèi)部以切割臭氧氣泡并增大臭氧與污水的接觸面積，且所述氣體分布板上均勻布置有圓孔，所述圓孔的直徑范圍為1.0-2.0cm。

在一些實(shí)施例中，所述污水處理裝置還包括：導(dǎo)向裝置，所述導(dǎo)向裝置設(shè)置于所述流化筒的上部，其中，所述增壓臭氧和污水在所述導(dǎo)向裝置和所述曝氣盤的共同作用下形成內(nèi)循環(huán)。

在一些實(shí)施例中，所述污水處理裝置還包括第一出水槽和第一放空閥。所述第一出水槽設(shè)置于所述導(dǎo)向裝置上部，用于將臭氧處理后的污水引導(dǎo)到所述臭氧分解裝置；所述第一放空閥設(shè)置于所述污水處理裝置的底部，以排出所述污水處理裝置中多余的污水。

在一些實(shí)施例中，所述污水處理裝置還包括：第一呼吸閥和絲網(wǎng)除沫器，所述第一呼吸閥設(shè)置于所述污水處理裝置的頂壁上，以能夠在所述污水處理裝置的內(nèi)部形成微正壓，所述絲網(wǎng)除沫器設(shè)置于所述導(dǎo)向裝置和所述第一出水槽之間，用于將流向所述第一出水槽的污水去除泡沫。

在一些實(shí)施例中，所述臭氧分解裝置包括：第二呼吸閥，所述第二呼吸閥設(shè)置于所述臭氧分解裝置的頂壁上，以能夠排出所述臭氧分解裝置內(nèi)多余的尾氣。

在一些實(shí)施例中，所述臭氧分解裝置還包括第二出水槽和第二放空閥。所述第二出水槽設(shè)置于所述臭氧分解裝置側(cè)壁的上部，連通出水管道，用于將所述臭氧分解裝置內(nèi)靜置后的污水排出所述臭氧分解裝置；所述第二放空閥設(shè)置于所述臭氧分解裝置的底部，以排出所述臭氧分解裝置中多余的污水。

在一些實(shí)施例中，所述尾氣處理裝置包括：尾氣反應(yīng)器，所述尾氣反應(yīng)器通過尾氣處理管道分別連通所述污水處理裝置和所述臭氧分解裝置。

在一些實(shí)施例中，所述尾氣處理裝置還包括：尾氣濃度檢測(cè)裝置，所述尾氣濃度檢測(cè)裝置設(shè)置于所述尾氣處理管道上，用于檢測(cè)流向所述尾氣處理裝置的尾氣濃度。

在一些實(shí)施例中，所述尾氣處理裝置還包括：消泡筒，所述消泡筒設(shè)置于靠近與所述污水處理裝置連接處的所述尾氣處理管道上，用于減小從所述污水處理裝置中排出的尾氣的氣泡尺寸。

在一些實(shí)施例中，所述利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置還包括：液體催化劑投加裝置、提升泵、流量計(jì)、跨線水管和調(diào)節(jié)閥。所述液體催化劑投加裝置設(shè)置于所述污水管道上，用于向所述污水管道中投放液體催化劑；所述提升泵設(shè)置于所述污水管道上，用于提升污水的流速；所述流量計(jì)設(shè)置于所述提升泵和所述污水處理裝置之間的所述污水管道上，用于計(jì)量流入所述污水處理裝置的污水量；所述跨線水管連通所述出水管道和所述污水管道，其中，所述跨線水管與所述污水管道的連通處位于所述提升泵和所述流量計(jì)之間；所述調(diào)節(jié)閥設(shè)置于所述跨線水管上。

本公開實(shí)施例提供的一種利用臭氧進(jìn)行污水處理的裝置，可以實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)效果：

本申請(qǐng)中設(shè)置有兩級(jí)污水與臭氧的混合裝置，第一級(jí)先通過氣液混合裝置，氣液混合裝置中設(shè)置有多組微通道組件，該多組微通道組件為多孔結(jié)構(gòu)。第二級(jí)是在污水處理裝置中設(shè)置有流化筒，流化筒中設(shè)置氣體分布板從而通過切割氣泡實(shí)現(xiàn)臭氧的進(jìn)一步溶解到污水中。流化筒的上部設(shè)置導(dǎo)向裝置，流化筒的下部設(shè)置曝氣盤，曝氣盤形成負(fù)壓，在此整體結(jié)構(gòu)的作用下使得污水能夠達(dá)到10-15倍的循環(huán)水量，讓污水與臭氧反復(fù)接觸增強(qiáng)氧化效果。

使用的臭氧先進(jìn)行增壓提供足夠的氣壓，流化筒筒底部直徑大于筒頂部直徑以形成文丘里效應(yīng)，使得增壓臭氧和污水在流化筒中增強(qiáng)了混合效果。

污水處理裝置后端設(shè)置有臭氧分解裝置，將污水中剩余的臭氧提供足夠的分解時(shí)間，由于臭氧的半衰期為30min左右，因此臭氧分解裝置的停留時(shí)間至少30min，以充分分解臭氧。

工藝中設(shè)置有跨線水管，依據(jù)水質(zhì)的要求可以對(duì)來水進(jìn)行部分處理，然后與不處理的污水進(jìn)行混合，只要混合之后污水能夠達(dá)到出水要求即可；處理工藝路線比較靈活。

氣體處理裝置可以有效處理掉污水處理裝置和臭氧分解裝置中析出的臭氧。且通過消泡筒將臭氧的氣泡減小利用處理臭氧。通過尾氣濃度檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)待處理氣體的濃度為后續(xù)的處理提供依據(jù)。

可以在流化筒中設(shè)置氣體分布板，氣體分布板的作用是不斷地對(duì)臭氧氣泡進(jìn)行切割，使得臭氧氣泡不會(huì)隨著位置的上升臭氧氣泡聚集變成大的臭氧氣泡。這樣就會(huì)增強(qiáng)臭氧與污水之間的接觸面積使得效率更高。

通過本裝置處理，能夠有效節(jié)省臭氧用30％-50％，大大節(jié)省處理成本。

（發(fā)明人：王曉陽;謝曉朋）