申请日2016.01.30
公开(公告)日2016.06.15
IPC分类号C02F1/78; C02F101/30
摘要
本发明涉及一种基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其包括一种基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其包括：一水泵，该水泵具有一进水口和出水口;一第一水力传导装置，该第一水力传导装置与所述水泵的进水口连通;一臭氧发生装置，用于提供臭氧;一微纳米气泡发生装置，该微纳米气泡发生装置具有一进水口、出水口和进气口，所述微纳米气泡发生装置的进水口与所述水泵的出水口连通，所述微纳米气泡发生装置的进气口与所述臭氧发生装置连通;一第二水力传导装置，该第二水力传导装置与所述微纳米气泡发生装置的出水口连通。本发明进一步涉及一种利用基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统处理废水的方法。
权利要求书
1.一种基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其包括：一水泵，该水泵具有一进水口和出水口;一第一水力传导装置，该第一水力传导装置与所述水泵的进水口连通;一臭氧发生装置，用于提供臭氧;一微纳米气泡发生装置，该微纳米气泡发生装置具有一进水口、出水口和进气口，所述微纳米气泡发生装置的进水口与所述水泵的出水口连通，所述微纳米气泡发生装置的进气口与所述臭氧发生装置连通;一第二水力传导装置，该第二水力传导装置与所述微纳米气泡发生装置的出水口连通。
2.如权利要求1所述的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其特征在于，进一步包括一远程通讯装置，用于实时监测废水池内水体的修复情况并进行控制。
3.如权利要求1所述的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其特征在于，进一步包括一格栅装置，该格栅装置设置于所述第一水力传导装置与所述第二水力传导装置之间。
4.如权利要求3所述的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其特征在于，所述格栅装置包括至少一个格子状单元，每一个格子状单元为一上下开口的中空腔体。
5.如权利要求4所述的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其特征在于，所述中空腔体的腔体壁具有多个网孔。
6.如权利要求4所述的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其特征在于，所述中空腔体的腔体壁涂覆有催化剂。
7.一种采用如权利要求1所述基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统处理废水的方法，其包括如下步骤：
开启所述臭氧发生器进行预热，产生气体臭氧;
同时打开所述第一水力传导装置及所述第二水力传导装置;
启动所述水泵，抽取所述废水池中的水体并通过所述微纳米气泡发生装置的进水口流入所述微纳米气泡发生装置;
开启所述微纳米气泡发生装置，所述微纳米气泡发生装置将水体与所述臭氧混合生成臭氧微纳米气泡水，并通过所述微纳米气泡发生装置的出水口流入所述第二水力传导装置从而流入到所述废水池。
8.如权利要求7所述的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统处理废水的方法，其特征在于，进一步包括一远程通讯装置，开启所述远程通讯装置，通过所述远程通讯装置实时监测所述废水池中的水体修复情况，若发现局部区域的水体中有机物浓度仍较高，则调节局部区域所述第一水力传导装置的进水量和所述第二水力传导装置的出水量、所述臭氧发生器的臭氧产量来处理该局部区域的水体;若发现整体水体中有机物浓度仍较高，则调节所述微纳米气泡发生装置的进水量和所述臭氧发生器的臭氧产量来处理废水池中的水体。
9.如权利要求7所述的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统处理废水的方法，其特征在于，进一步包括一格栅装置，所述臭氧微纳米气泡水中的臭氧微纳米气泡吸附于所述格栅装置。
10.如权利要求7所述的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统处理废水的方法，其特征在于，进一步包括一H2O2存储装置，该H2O2存储装置用于向从所述微纳米气泡发生装置流出的臭氧微纳米气泡水中注入H2O2。
说明书
基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及一种基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统及方法。
背景技术
随着经济社会的高速发展，我国地表水污染状况堪忧，全国七大流域水体都存在一定程度的污染，城镇中产生大量工业及生活污水，严重危害饮用水安全，尤其石油化工以及造纸农药等工业企业产生大量有机污染物，严重影响经济和社会发展，因此环境问题逐渐受到社会的普遍关注。
微生物法是目前应用最广泛的有机污染废水处理方法，通过选取自然界中存在或人工驯养的微生物，在适当环境条件下进行有机污染物的生物降解。微生物法对石油烃等大部分有机污染物都具有去除能力，能够有效降低水体内的污染物含量以及毒性，但微生物方法对可生化性差的有机污染物处理较困难，且常适用于低污染负荷水体修复，对环境条件有比较强的依赖性，修复处理效果常受到盐度、电子受体/供体含量等因素的制约，尤其是当废水具有较高盐度或盐度波动较大时，会导致微生物的死亡以及菌胶团的解体，严重影响微生物的生长以及正常运行，微生物法的处理效果将大大降低。
对于高盐度有机污染废水，由于其较高的导电性，电化学法具有一定的应用空间，电化学法处理过程中阳极金属离子进入水体与有机污染物发生絮凝作用，能有效降低污染物浓度，电解过程中产生的次氯酸等强氧化性物质可氧化降解水体内有机污染物，但是电化学法处理效率主要取决于电流密度，电极在处理过程中表面钝化会造成电解效率的降低和能耗的增加，且电化学处理过程中产生的重金属离子以及氯气等易造成二次污染。
目前，人们常用臭氧作强氧化物质，直接通过氧化分解提高有机污染物的可生化性，也可以直接将有机污染物降解生成最终产物CO2和H2O，相比于氯气等氧化剂臭氧具有无二次污染的特点，且臭氧易溶于水，溶解态臭氧可在催化剂作用下分解产生羟基自由基，羟基自由基具有强氧化性，对有机污染物的选择氧化性则较小，对大部分有机污染物都体现出明显的氧化降解能力。
然而，溶解态臭氧极不稳定，易自分解生成O2，在水中的半衰期仅约20分钟，在水体内很难达到较高浓度;气态臭氧相对于溶解态臭氧更稳定，常态下半衰期接近16小时，但气泡在水体内会迅速上浮溢出。可见，臭氧气泡大量溢出以及自分解，导致臭氧的利用率较低，从而难以提高对有机污染物的处理效率。
发明内容
因此，确有必要提供一种高效率的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统及方法。
一种基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其包括：一水泵，该水泵具有一进水口和出水口;一第一水力传导装置，该第一水力传导装置与所述水泵的进水口连通;一臭氧发生装置，用于提供臭氧;一微纳米气泡发生装置，该微纳米气泡发生装置具有一进水口、出水口和进气口，所述微纳米气泡发生装置的进水口与所述水泵的出水口连通，所述微纳米气泡发生装置的进气口与所述臭氧发生装置连通;一第二水力传导装置，该第二水力传导装置与所述微纳米气泡发生装置的出水口连通。
一种基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统处理废水的方法，其包括以下步骤：提供一种基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统，其包括：一水泵，该水泵具有一进水口和出水口;一第一水力传导装置，该第一水力传导装置与所述水泵的进水口连通;一臭氧发生装置，用于提供臭氧;一微纳米气泡发生装置，该微纳米气泡发生装置具有一进水口、出水口和进气口，所述微纳米气泡发生装置的进水口与所述水泵的出水口连通，所述微纳米气泡发生装置的进气口与所述臭氧发生装置连通;一第二水力传导装置，该第二水力传导装置与所述微纳米气泡发生装置的出水口连通;开启所述臭氧发生器进行预热，产生气体臭氧;同时打开所述第一水力传导装置及所述第二水力传导装置;启动所述水泵，抽取所述废水池中的水体并通过所述微纳米气泡发生装置的进水口流入所述微纳米气泡发生装置;开启所述微纳米气泡发生装置，所述微纳米气泡发生装置将水体与所述臭氧混合生成臭氧微纳米气泡水，并通过所述微纳米气泡发生装置的出水口流入所述第二水力传导装置从而流入到所述废水池。
与现有技术相比较，本发明提供的基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统及方法中臭氧以微纳米气泡的形式存在于水体内，臭氧微纳米气泡粒径较小，可在水体内长时间稳定存在，不容易上浮溢出并可随水流大范围迁移;臭氧微纳米气泡内臭氧不断溶解进入水体，有效提高水体内溶解臭氧的浓度。本发明基于臭氧微纳米气泡的废水处理系统及方法对有机污染水体，尤其是对微生物方法难以处理的高盐度或含难降解有机污染物的水体具有显著地修复处理效果。