申请日2014.04.16
公开(公告)日2014.08.20
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开了一种处理污水的系统，所述处理污水的系统包括泵、过滤混合器、射流器、臭氧发生装置、反应器、换热器和旋转混合器;所述泵的第一出口与过滤混合器的第一进口通过管道相连接;所述过滤混合器的第一出口与射流器的第一进口通过管道相连接;所述臭氧发生装置的第一出口与射流器的第二进口通过管道相连接;所述射流器的出口与反应器的进口通过管道相连接;所述反应器的出口与换热器的第一进口通过管道相连接;所述换热器的第一出口与过滤混合器的第二进口通过管道相连接，所述过滤混合器的第二出口与旋转混合器的进口通过管道相连接。本发明安装简单，使用便捷，能够提高污水处理量，提高臭氧利用率，降低能耗，降低运行成本。
摘要附图
权利要求书
1.一种处理污水的系统，其特征在于：所述处理污水的系统包括泵、过滤混合器、射流 器、臭氧发生装置、反应器、换热器和旋转混合器;
所述过滤混合器、射流器、臭氧发生装置、反应器、换热器和旋转混合器上均设置有进 口和出口;所述泵的第一出口与过滤混合器的第一进口通过管道相连接;所述过滤混合器的 第一出口与射流器的第一进口通过管道相连接;
所述臭氧发生装置的第一出口与射流器的第二进口通过管道相连接;所述射流器的出口 与反应器的进口通过管道相连接;所述反应器的出口与换热器的第一进口通过管道相连接; 所述换热器的第一出口与过滤混合器的第二进口通过管道相连接，所述过滤混合器的第二出 口与旋转混合器的进口通过管道相连接。
2.根据权利要求1所述的处理污水的系统,其特征在于：所述泵为潜水泵;所述处理污 水的系统还包括设置于过滤混合器和射流器之间的离心泵;所述离心泵上设置有进口和出口; 所述过滤混合器的第一出口与离心泵的进口通过管道相连接;所述离心泵的出口与射流器的 第一进口通过管道相连接;所述反应器内表面及反应器内部件内外表面、换热器内表面及换 热器内部件内外表面及管道内表面均涂覆有贵金属催化剂层。
3.根据权利要求2所述的处理污水的系统,其特征在于：所述反应器为催化反应器;所 述臭氧发生装置内设置有通过管道连接的制氧机和臭氧机;所述制氧机的出口与臭氧机的第 一进口通过管道相连接;所述臭氧机的第一出口与射流器的第二进口通过管道相连接;
所述换热器的第二出口与所述臭氧机的第二进口通过管道相连接;所述臭氧机的第二出 口与所述冷却水箱的进口通过管道相连接;所述冷却水箱的出口与循环泵的进口通过管道相 连接;所述循环泵的出口与所述换热器的第二进口通过管道相连接;所述臭氧机、冷却水箱、 循环泵和换热器形成一个冷却水循环系统。
4.根据权利要求1所述的处理污水的系统,其特征在于：所述旋转混合器内涂覆有颗粒 状多孔陶瓷表面负载催化剂层。
5.根据权利要求3所述的处理污水的系统,其特征在于：所述臭氧机上设置有冷却室; 所述射流器为文丘里混合器。
6.根据权利要求4所述的处理污水的系统,其特征在于：所述催化反应器为一台或一台 以上，所述催化反应器通过管道并联或串联连接。
7.根据权利要求3所述的处理污水的系统,其特征在于：所述潜水泵、离心泵、臭氧发 生装置、射流器和催化反应器集成安装在箱体内，所述箱体数量为一台或一台以上，通过管 道相串接。
8.根据权利要求1所述的处理污水的系统,其特征在于：所述过滤混合器的第二进口处 设置有过滤网;所述臭氧发生装置与所述催化反应器的连接管道上设置有气体流量计。
9.根据权利要求1至8任一项所述的处理污水的系统,其特征在于：所述混合物在催化 反应器的停留时间为10秒至500秒。
10.利用权利要求1所述的处理污水的系统进行污水处理的方法,其特征在于包括以下步 骤：
(1)对污水进行预处理，并进行吸附和沉淀处理;
(2)所述污水通过潜水泵进入过滤混合器，过滤混合器起到一个分流的作用;
(3)经过过滤混合器进行分流后，一部分污水由过滤混合器的出口进入离心泵，另一部 分污水留在过滤混合器中;
(4)污水以一定的速度由离心泵输送至射流器中，所述射流器产生负压吸入臭氧发生装 置产生的臭氧，形成臭氧和污水的混合物;
(5)所述混合物通过管道进入催化反应器，所述混合物与催化反应器中的催化剂层充分 接触，在催化剂的催化下，进行氧化还原反应;
(6)所述臭氧机、冷却水箱、循环泵、换热器形成一个冷却水的循环系统，用以降低臭 氧机的温度;所述污水在换热器与已对臭氧机降温的冷却水进行换热，降低冷却水的温度; 所述换热器将污水输送至过滤混合器，反应剩余的少量臭氧与未进入反应器的污水进行混合;
(7)反应产物由过滤混合器进入旋转混合器，在旋转混合器内旋转两次后，由旋转混合 器的出口排入水域，与水域中的未处理水混合，通过旋转作用能够大大扩大水体在水域中的 影响面积。
说明书
处理污水的系统及其方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种处理污水的系统及其方法。
背景技术
工业化的高速推进以及人口数量的几何增长，使得水污染问题急剧恶化，造成本来已是 极少的淡水资源加剧短缺，无法为人所用。据统计，目前水中污染物已达2千多种，主要为 有机物、碳化物、重金属、致病微生物等。我国北方的海河、淮河和辽河发黑变臭，几乎成 了超级排污沟，而南方的太湖、巢湖和滇池由于接纳了大量有机污染物，造成严重富营养化， 时常因藻类爆发而失去使用价值。目前，污染水的70%～80%直接排放，全国每年排污量约300 亿吨，而我国污水的处理能力只占20%左右。水污染问题依然在加剧，从支流向干流、从城 市向农村、从地表向地下、从陆地向海洋蔓延发展。
通常所采用的污水治理方法有物理处理方法、化学处理方法以及生物处理方法。
臭氧高级氧化污水修复技术是一种特殊的化学修复技术。它是指由臭氧分解产生具有强 氧化能力的羟基自由基·OH以及由羟基自由基诱发的一系列·OH链反应，在高温高压，电、 声、光辐照、催化剂等反应条件下，使水中各种有机污染物及微生物的大分子难降解有机物 氧化成低毒或无毒的小分子物质。
臭氧氧化的污水治理设备主要为以催化氧化技术为基础，将臭氧发生装置、处理水的臭 氧氧化反应器等按流程依次连接，形成一体化污水处理设备。现有的臭氧氧化处理方法臭氧 利用率不高，容易有臭氧残留，会对环境造成二次污染，而且成本较高，处理流量较小，不 利于规模化使用。
因此，寻找一种能够高效治理而且不会造成二次污染的污水处理方法成为环境保护急需 解决的重要问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用臭氧催化氧化法进行污水治理，不会造成二次污染的处理 污水的系统及其方法。
为了实现上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种处理污水的系统，所述处理污 水的系统包括泵、过滤混合器、射流器、臭氧发生装置、反应器、换热器和旋转混合器;
所述过滤混合器、射流器、臭氧发生装置、反应器、换热器和旋转混合器上均设置有进 口和出口;所述泵的第一出口与过滤混合器的第一进口通过管道相连接;所述过滤混合器的 第一出口与射流器的第一进口通过管道相连接;
所述臭氧发生装置的第一出口与射流器的第二进口通过管道相连接;所述射流器的出口 与反应器的进口通过管道相连接;所述反应器的出口与换热器的第一进口通过管道相连接; 所述换热器的第一出口与过滤混合器的第二进口通过管道相连接，所述过滤混合器的第二出 口与旋转混合器的进口通过管道相连接。
进一步地，所述泵为潜水泵;所述处理污水的系统还包括设置于过滤混合器和射流器之 间的离心泵;所述离心泵上设置有进口和出口;所述过滤混合器的第一出口与离心泵的进口 通过管道相连接;所述离心泵的出口与射流器的第一进口通过管道相连接;所述反应器内表 面及反应器内部件内外表面、换热器内表面及换热器内部件内外表面及管道内表面均涂覆有 贵金属催化剂层。
进一步地，所述反应器为催化反应器;所述臭氧发生装置内设置有通过管道连接的制氧 机和臭氧机;所述制氧机的出口与臭氧机的第一进口通过管道相连接;所述臭氧机的第一出 口与射流器的第二进口通过管道相连接;
所述换热器的第二出口与所述臭氧机的第二进口通过管道相连接;所述臭氧机的第二出 口与所述冷却水箱的进口通过管道相连接;所述冷却水箱的出口与循环泵的进口通过管道相 连接;所述循环泵的出口与所述换热器的第二进口通过管道相连接;所述臭氧机、冷却水箱、 循环泵和换热器形成一个冷却水循环系统。
更进一步地，所述旋转混合器内涂覆有颗粒状多孔陶瓷表面负载催化剂层。
进一步地，所述臭氧机上设置有冷却室;所述射流器为文丘里混合器。
进一步地，所述催化反应器为一台或一台以上，所述催化反应器通过管道并联或串联连 接。
更进一步地，所述潜水泵、离心泵、臭氧发生装置、射流器和催化反应器集成安装在箱 体内，所述箱体数量为一台或一台以上，通过管道相串接。
进一步地，所述过滤混合器的第二进口处设置有过滤网;所述臭氧发生装置与所述催化 反应器的连接管道上设置有气体流量计。
进一步地，所述混合物在催化反应器的停留时间为10秒至500秒。
本发明所述的处理污水的系统进行污水处理的方法,包括以下步骤：
(1)对污水进行预处理，并进行吸附和沉淀处理;
(2)所述污水通过潜水泵进入过滤混合器，过滤混合器起到一个分流的作用;
(3)经过过滤混合器进行分流后，一部分污水由过滤混合器的出口进入离心泵，另一部 分污水留在过滤混合器中;
(4)污水以一定的速度由离心泵输送至射流器中，所述射流器产生负压吸入臭氧发生装 置产生的臭氧，形成臭氧和污水的混合物;
(5)所述混合物通过管道进入催化反应器，所述混合物与催化反应器中的催化剂层充分 接触，在催化剂的催化下，进行氧化还原反应;
(6)所述臭氧机、冷却水箱、循环泵、换热器形成一个冷却水的循环系统，用以降低臭 氧机的温度;所述污水在换热器与已对臭氧机降温的冷却水进行换热，降低冷却水的温度; 所述换热器将污水输送至过滤混合器，反应剩余的少量臭氧与未进入反应器的污水进行混合;
(7)反应产物由过滤混合器进入旋转混合器，在旋转混合器内旋转两次后，由旋转混合 器的出口排入水域，与水域中的未处理水混合，通过旋转作用能够大大扩大水体在水域中的 影响面积。
有益效果：本发明安装简单，使用便捷，能够提高污水处理量，提高臭氧利用率，并能 够在进口处有效过滤地表水中的杂物，防止管道堵塞。这种处理污水的系统既可进行地表水、 雨水消毒处理，又可进行工业循环水处理，工厂尾水达标处理。本发明具有如下优点：
(1)在设备进口处接入的过滤混合器，具有过滤和自清洁的功能，而且不需要更换滤芯， 能够高效去除污水中的杂物，防止管道堵塞。过滤混合器出口处未处理的污水与含残留臭氧 的已处理污水混合，将未反应完全的臭氧充分利用，大大提高了臭氧利用率和污水处理量。
(2)在过滤混合器出口接入旋转混合器，将仍然含有残留臭氧的已处理污水与附近污水 旋转混合，从而将臭氧高效扩散到附近水域中，在很大程度上扩大了污水处理量，提高了臭 氧利用率，降低能耗，从而降低了运行成本。
(3)臭氧地表水处理设备为自动化一体操作设备，操作简便，即可以将其放置在岸边， 也可以将其置于可漂浮的水面平台上，在水面上自由移动，以实现污水的快速治理。
(4)本发明的反应器、换热器及管道内部全部涂覆有用于提高臭氧对污水氧化能力的贵 金属催化剂层，在旋转混合器内仍可加入颗粒状多孔陶瓷表面负载催化剂，在很大程度上提 高臭氧催化氧化的反应速率。
(5)能够高效降解地表水中的表面活性剂等大分子有机物，减少水体中的总磷含量和氨 氮，且快速杀灭藻类、菌类物质，使水体无毒化、无害化。从而从根本上解决环境污染问题， 实现零污染物排放、无环境污染。