申请日2016.10.27
公开(公告)日2017.01.11
IPC分类号C02F1/78
摘要
本发明公开了一种臭氧曝气反应设备，包括多个依次连接的反应舱室、以及设置于反应舱室内的气路系统和水路系统，其中，气路系统包括多根用于连接相邻两反应舱室的导气管、设置于反应舱室的顶端和底端的出气口和进气口、以及与进气口连通的曝气头，水路系统包括位于头端反应舱室设置的用于供废水进入的进水管、位于尾端反应舱室设置的用于供废水流出的出水管、位于每一反应舱室内的溢流板、以及设置于中间的反应舱室之间以将相邻两反应舱室连通的过水管，导气管的两端分别连接一反应舱室的出气口和另一反应舱室的进气口以将相邻两反应舱室连通。本发明提出的臭氧曝气反应设备，降低了臭氧处理废水过程中的运行成本和建设成本。
摘要附图
权利要求书
1.一种臭氧曝气反应设备，其特征在于，包括多个依次连接的反应舱室、以及设置于反应舱室内的气路系统和水路系统，其中，
所述气路系统包括多根用于连接相邻两反应舱室的导气管、设置于所述反应舱室的顶端和底端的出气口和进气口、以及与所述进气口连通的曝气头，所述水路系统包括位于头端反应舱室设置的用于供废水进入的进水管、位于尾端反应舱室设置的用于供废水流出的出水管、位于每一反应舱室内的溢流板、以及设置于中间的反应舱室之间以将相邻两所述反应舱室连通的过水管，所述导气管的两端分别连接一反应舱室的出气口和另一反应舱室的进气口以将相邻两反应舱室连通。
2.如权利要求1所述的臭氧曝气反应设备，其特征在于，所述溢流板的高度低于反应舱室的高度。
3.如权利要求1所述的臭氧曝气反应设备，其特征在于，所有所述反应舱室内的溢流板安装高度相同。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的臭氧曝气反应设备，其特征在于，每一所述反应舱室均设置有两所述曝气头，所述溢流板将同一反应舱室的两曝气头分隔开来。
5.一种基于权利要求1至4中任意一项所述的臭氧曝气反应设备的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将头端的反应舱室的进水管接入待处理废水或臭氧气液混合泵，且头端的反应舱室的进气口还与臭氧发生器连接，相邻两反应舱室通过导气管连通;
在头端的反应舱室内废水从下向上流动，越过溢流板后从上往下流动，并通过过水管进入第二个反应舱室中，同时气体向上走，经过导气管与第二个反应舱室的进气口连接，并通过曝气头进入第二个反应舱室中，在第二个反应舱室内反应的气体与废水分别是第一个反应舱内反应后的剩余气体与废水，后面反应舱室内的情况依次类推实现了臭氧与废水的多级反应，废水与气体在后面的反应舱室内不断重复接触并反应，以降低废水中污染因子的浓度和气体中剩余臭氧的浓度;
气体与废水在尾端的反应室舱内反应后，气体从反应室舱的排气口排入尾气处理装置，废水从出水管排出，进入下一级污水处理单元。
说明书
臭氧曝气反应设备及其废水处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种臭氧曝气反应设备及其废水处理方法。
背景技术
臭氧、Fenton、光催化等是现在污水处理中常用的高级氧化技术，用于含高浓度难降解有机物废水的治理。其中臭氧是应用最广泛的新型氧化剂，既可以氧化分解去除微小的有机物、胶体杂质、腐殖酸，又能去除水中污染的浮油及藻类微生物和细菌、病毒等。与其他高级氧化技术相比，臭氧氧化技术以受污水pH值及温度影响小，除色、臭、味等效率高，能增加水中的溶解氧、改善水质，在水中易分解、不会因残留造成二次污染等优点应用更为广泛。
臭氧用于污水处理中的原理主要在于利用臭氧的强氧化性能，臭氧是目前已知的最强的氧化剂之一。臭氧与简单或者复杂的有机物反应后得到一些相同的产物：乙醛、羧酸、脂肪族、芳香族及其他的氧化物。这些产物很容易生化降解，而且没有明显的毒性。臭氧不仅能氧化水中的无机物，如CN-、NH3等，而且能氧化难以生物降解的有机物，如芳烃化合物等。臭氧化反应的途径有两条：其一是臭氧通过亲核或亲电作用直接参与反应;其二是臭氧在碱等因素作用下，通过活泼的自由基，主要有•OH与污染物反应。臭氧能与许多有机物或官能团发生反应：C==C、C≡C、芳香化合物、杂环化合物、碳环化合物、==N-N、==S、C≡N、C-N、C-Si、-OH、-SH、-NH2、-CHO、-N==N-等。
影响臭氧处理污水效率的主要因素之一是臭氧与污水的接触方式。目前广泛应用的臭氧与污水的接触方式主要是利用气液混合泵、射流与曝气三种方式。但不论是何种方式，来气中的臭氧都不能与废水100%完全反应。在三种混合方式中，气液混合泵的混合效率最高，但也只有80%左右。剩下的臭氧随废气从废水中分离，经过尾气处理后排放。由于臭氧与污水的混合效率低，大量的臭氧未能使用而是随废气排放，一方面造成臭氧资源的浪费，另一方面，也造成了空气的污染。
臭氧氧化应用于污水处理中的运行成本主要来自于臭氧发生器的电费，因此，臭氧的利用效率越低，单位体积污水的运行费用越高，并且处理相同产量的污水，所需要购置的臭氧发生机规格越大，使得运行成本和一次建设投入成本增高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种臭氧曝气反应设备及其废水处理方法，旨在降低臭氧处理废水过程中的运行成本和建设成本。
为实现上述目的，本发明提供一种臭氧曝气反应设备，包括多个依次连接的反应舱室、以及设置于反应舱室内的气路系统和水路系统，其中，
所述气路系统包括多根用于连接相邻两反应舱室的导气管、设置于所述反应舱室的顶端和底端的出气口和进气口、以及与所述进气口连通的曝气头，所述水路系统包括位于头端反应舱室设置的用于供废水进入的进水管、位于尾端反应舱室设置的用于供废水流出的出水管、位于每一反应舱室内的溢流板、以及设置于中间的反应舱室之间以将相邻两所述反应舱室连通的过水管，所述导气管的两端分别连接一反应舱室的出气口和另一反应舱室的进气口以将相邻两反应舱室连通。
优选地，所述溢流板的高度低于反应舱室的高度。
优选地，所有所述反应舱室内的溢流板安装高度相同。
优选地，每一所述反应舱室均设置有两所述曝气头，所述溢流板将同一反应舱室的两曝气头分隔开来。
本发明进一步提出一种基于臭氧曝气反应设备的废水处理方法，包括以下步骤：
将头端的反应舱室的进水管接入待处理废水或臭氧气液混合泵，且头端的反应舱室的进气口还与臭氧发生器连接，相邻两反应舱室通过导气管连通;
在头端的反应舱室内废水从下向上流动，越过溢流板后从上往下流动，并通过过水管进入第二个反应舱室中，同时气体向上走，经过导气管与第二个反应舱室的进气口连接，并通过曝气头进入第二个反应舱室中，在第二个反应舱室内反应的气体与废水分别是第一个反应舱内反应后的剩余气体与废水，后面反应舱室内的情况依次类推实现了臭氧与废水的多级反应，废水与气体在后面的反应舱室内不断重复接触并反应，以降低废水中污染因子的浓度和气体中剩余臭氧的浓度;
气体与废水在尾端的反应室舱内反应后，气体从反应室舱的排气口排入尾气处理装置，废水从出水管排出，进入下一级污水处理单元。
本发明提出的臭氧曝气反应设备具有以下有益效果：
1.利用折流式废水流动路线，实现了臭氧与废水的多级反应，延长了臭氧与废水反应的时间，提高了臭氧的利用效率，提高了污水处理效率，降低臭氧处理污水的运行成本;
2.利用与废水反应完的废气进行进一步反应，降低排放废气中臭氧的浓度;
3.本设备完全利用重力和反应系统剩余压力工作，无额外能耗，从而降低了臭氧处理污水的运行成本和建设成本;
4.设计的溢流板式结构使得气液可以连续进行多级反应，气液反应和分离同时进行，无需间断，从而提高了污水处理效率。