公布日：2023.04.11
申请日：2023.03.13
分类号：C02F1/78(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种基于臭氧的深度处理装置及废水深度处理系统，涉及工业废水的深度处理技术领域，解决现有经过处理的废水出水中，仍然含有一定浓度的、未被彻底降解的有机污染物的技术问题，本发明通过二沉池出水+砂滤+pH调节池+臭氧预氧化+生物滤池+臭氧-过氧化氢+残余氧化剂消除池处理；工序中的“臭氧预氧化”、“臭氧-过氧化氢”均可采用深度处理装置，包括反应釜，所述反应釜内设置混流组件，该混流组件的上方设置有布水器，该混流组件的下方设有射流器安装口，该反应釜的底部开有出水口，该反应釜的顶端开有尾气排气口和进水口，所述布水器与反应釜的进水口连通，通过混合流与推流的组合，使得废水中有机污染物得以氧化彻底。
权利要求书
1.一种基于臭氧的深度处理装置，包括反应釜(409)，其特征在于，所述反应釜(409)内设置混流组件，该混流组件的上方设置有布水器(405)，该混流组件的下方设有射流器安装口(402)，该反应釜(409)的底部开有出水口(401)，该反应釜(409)的顶端开有尾气排气口(403)和进水口(404)，所述布水器(405)与反应釜(409)的进水口(404)连通；所述混流组件包括A型塔板(406)、B型塔板(407)和C型塔板(408)，所述A型塔板(406)设置有两个，两个A型塔板(406)之间交错设置有B型塔板(407)和C型塔板(408)；所述A型塔板(406)、B型塔板(407)和C型塔板(408)的直径相同并且均开有圆形孔洞，所述A型塔板(406)为圆板状，B型塔板(407)中间开有圆形缺口，C型塔板(408)边缘上开有四个相同规格的半圆形缺口，其中，B型塔板(407)和C型塔板(408)的圆形孔洞内还设置有单向结构；所述单向结构由漏斗形支架(L2)、浮子(L3)、网罩(L4)组成，其中浮子(L3)为铁氟龙材质，中空结构，中空体积与浮子(L3)总体积的比值为0.476，所述漏斗形支架(L2)的一端与圆形孔洞连通，该漏斗形支架(L2)内放置有浮子(L3)，并通过网罩(L4)限位。
2.根据权利要求1所述的一种基于臭氧的深度处理装置，其特征在于，所述混流组件的材质是厚度为5mm的304或316L不锈钢。
3.一种废水深度处理系统，包括权利要求1或2所述的深度处理装置，其特征在于，所述废水深度处理系统还包括砂滤池(1)、pH调节池(2)、臭氧发生器(3)、中间水池(5)、氧化剂消除池(6)、尾气破坏器(7)、焦亚硫酸钠贮存罐(8)、过氧化氢贮存罐(9)、风机(14)，所述深度处理装置设置有两个，分别为臭氧预氧化反应器(4a)和臭氧-过氧化氢反应器(4b)，所述臭氧预氧化反应器(4a)的进水口(404)依次与pH调节池(2)、砂滤池(1)连通，所述臭氧预氧化反应器(4a)的射流器安装口(402)与臭氧发生器(3)连通，所述臭氧预氧化反应器(4a)的出水口(401)通过中间水池(5)与臭氧-过氧化氢反应器(4b)的进水口(404)连通，该臭氧-过氧化氢反应器(4b)的出水口(401)通过氧化剂消除池(6)连通，该臭氧-过氧化氢反应器(4b)的射流器安装口(402)与臭氧发生器(3)连通，所述臭氧预氧化反应器(4a)和臭氧-过氧化氢反应器(4b)的尾气排气口(403)均与尾气破坏器(7)连通；所述pH调节池(2)与臭氧预氧化反应器(4a)连通的管道上设置有第一水泵(12a)；所述中间水池(5)与臭氧-过氧化氢反应器(4b)连通的管道上设置有第二水泵(12b)和过氧化氢管道混合器(10a)，该过氧化氢管道混合器(10a)与过氧化氢贮存罐(9)连通；所述臭氧-过氧化氢反应器(4b)与氧化剂消除池(6)连通的管道上设置有焦亚硫酸钠管道混合器(10b)，该焦亚硫酸钠管道混合器(10b)与焦亚硫酸钠贮存罐(8)连通；所述氧化剂消除池(6)底部的曝气设备与风机(14)连通。
4.根据权利要求3所述的一种废水深度处理系统，其特征在于，所述焦亚硫酸钠贮存罐(8)的出口管道上设置有第二计量泵(13b)，所述过氧化氢贮存罐(9)的出口管道上设置有第一计量泵(13a)。
5.根据权利要求3所述的一种废水深度处理系统，其特征在于，所述臭氧发生器(3)与臭氧预氧化反应器(4a)之间的管道上设置有第一射流器(11a)，该第一射流器(11a)为三通结构，该第一射流器(11a)的一端与臭氧预氧化反应器(4a)的射流器安装口(402)连通，该第一射流器(11a)的另一端与臭氧预氧化反应器(4a)的出水口(401)连通，该第一射流器(11a)的中间端与臭氧发生器(3)连通，其中，第一射流器(11a)与臭氧预氧化反应器(4a)的出水口(401)连通的管道上依次设置有阀和第三水泵(14a)，第一射流器(11a)与臭氧预氧化反应器(4a)的射流器安装口(402)连通的管道上设置有阀。
6.根据权利要求3所述的一种废水深度处理系统，其特征在于，所述臭氧发生器(3)与臭氧预氧化反应器(4a)之间的管道上设置有第二射流器(11b)，该第二射流器(11b)为三通结构，该第二射流器(11b)的一端与臭氧-过氧化氢反应器(4b)的射流器安装口(402)连通，该第二射流器(11b)的另一端与臭氧-过氧化氢反应器(4b)的出水口(401)连通，该第二射流器(11b)的中间端与臭氧发生器(3)连通，其中，第二射流器(11b)与臭氧-过氧化氢反应器(4b)的出水口(401)连通的管道上依次设置有阀和第四水泵(14b)，第二射流器(11b)与臭氧-过氧化氢反应器(4b)的射流器安装口(402)连通的管道上设置有阀。
7.根据权利要求3所述的一种废水深度处理系统，其特征在于，所述臭氧发生器(3)的出气端还设置有气体流量计。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种内部结构复杂程度较低、维修保养难度小、有机污染物氧化彻底的臭氧-过氧化氢深度处理废水的装置；并提供一种基于上述装置的工业废水深度处理系统。
本发明采用的技术方案如下：一种基于臭氧的深度处理装置，包括反应釜，所述反应釜内设置混流组件，该混流组件的上方设置有布水器，该混流组件的下方设有射流器安装口，该反应釜的底部开有出水口，该反应釜的顶端开有尾气排气口和进水口，所述布水器与反应釜的进水口连通；所述混流组件包括A型塔板、B型塔板和C型塔板，所述A型塔板设置有两个，两个A型塔板之间交错设置有B型塔板和C型塔板；所述A型塔板、B型塔板和C型塔板的直径相同并且均开有圆形孔洞，所述A型塔板为圆板状，B型塔板中间开有圆形缺口，C型塔板边缘上开有四个相同规格的半圆形缺口，其中，B型塔板和C型塔板的圆形孔洞内还设置有单向结构，用于单向通过臭氧气泡；当臭氧气泡上浮至单向结构时，通过浮力撑起浮子，进入下一层塔板空间；如果没有气泡上浮时，浮子通过自重堵塞塔板孔洞，使得上一塔板层的废水无法通过塔板孔洞进入下一塔板层；所述单向结构由漏斗形支架、浮子、网罩组成，其中浮子为铁氟龙材质，中空结构，中空体积与浮子总体积的比值为0.476，所述漏斗形支架的一端与圆形孔洞连通，该漏斗形支架内放置有浮子，并通过网罩限位，当注入气体时，通过气体将浮子吹起，产生臭氧气泡，当关闭气体时，浮子落入漏斗形支架内堵住孔洞，避免废水通过孔洞排入下一层。
具体来说，废水自反应釜顶部注入，臭氧从底部注入，气液逆流；废水进入反应釜顶部后通过布水器分散；臭氧通过射流器安装口注入反应釜底部；混流组件的相邻的两层塔板之间，通过臭氧气泡的上浮扰动废水，从而使得废水在反应釜局部呈完全混合的流态，废水中有机污染物被降解一部分，由于塔板孔洞上设置有单向机构，使得废水无法直接通过塔板孔洞，只能从上层塔板的缺口处进入下一塔板层，这样就形成了多个塔板层的串联，废水从顶部塔板层最终流至底部塔板层的过程中，有机污染物的浓度逐渐降解，从整体来看，废水呈推流的流态。
所述混流组件的材质是厚度为5mm的304或316L不锈钢。
一种废水深度处理系统，包括上述所述的深度处理装置，所述废水深度处理系统还包括砂滤池、pH调节池、臭氧发生器、中间水池、氧化剂消除池、尾气破坏器、焦亚硫酸钠贮存罐、过氧化氢贮存罐、风机，所述深度处理装置设置有两个，分别为臭氧预氧化反应器和臭氧-过氧化氢反应器，所述臭氧预氧化反应器的进水口依次与pH调节池、砂滤池连通，所述臭氧预氧化反应器的射流器安装口与臭氧发生器连通，所述臭氧预氧化反应器的出水口通过中间水池与臭氧-过氧化氢反应器的进水口连通，该臭氧-过氧化氢反应器的出水口通过氧化剂消除池连通，该臭氧-过氧化氢反应器的射流器安装口与臭氧发生器连通，所述臭氧预氧化反应器和臭氧-过氧化氢反应器的尾气排气口均与尾气破坏器连通；所述pH调节池与臭氧预氧化反应器连通的管道上设置有第一水泵；所述中间水池与臭氧-过氧化氢反应器连通的管道上设置有第二水泵和过氧化氢管道混合器，该过氧化氢管道混合器与过氧化氢贮存罐连通；所述臭氧-过氧化氢反应器与氧化剂消除池连通的管道上设置有焦亚硫酸钠管道混合器，该焦亚硫酸钠管道混合器与焦亚硫酸钠贮存罐连通；所述氧化剂消除池底部的曝气设备与风机连通。
具体流程为：“二沉池出水+砂滤+pH调节池+臭氧预氧化+生物滤池+臭氧-过氧化氢+残余氧化剂消除池”；工序中的“臭氧预氧化”、“臭氧-过氧化氢”均可采用上述深度处理装置。
上述深度处理装置用于臭氧预氧化时，水力停留时间为40~60min，臭氧投加量为20~40mg/L水。
上述深度处理装置用于臭氧-过氧化氢时，水力停留时间为40~60min，臭氧投加量为80~100mg/L水，过氧化氢的投加质量为臭氧投加质量的0.2~0.4倍。
所述焦亚硫酸钠贮存罐的出口管道上设置有第二计量泵，所述过氧化氢贮存罐的出口管道上设置有第一计量泵。
所述臭氧发生器与臭氧预氧化反应器之间的管道上设置有第一射流器，该第一射流器的一端与臭氧预氧化反应器的射流器安装口连通，该第一射流器的另一端与臭氧预氧化反应器的出水口连通，该第一射流器的中间端与臭氧发生器连通，其中，第一射流器与臭氧预氧化反应器的出水口连通的管道上依次设置有阀和第三水泵，第一射流器与臭氧预氧化反应器的射流器安装口连通的管道上设置有阀。
所述臭氧发生器与臭氧预氧化反应器之间的管道上设置有第二射流器，该第二射流器的一端与臭氧-过氧化氢反应器的射流器安装口连通，该第二射流器的另一端与臭氧-过氧化氢反应器的出水口连通，该第二射流器的中间端与臭氧发生器连通，其中，第二射流器与臭氧-过氧化氢反应器的出水口连通的管道上依次设置有阀和第四水泵，第二射流器与臭氧-过氧化氢反应器的射流器安装口连通的管道上设置有阀。
所述臭氧发生器的出气端还设置有气体流量计。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过A、B、C三种类型塔板的交错排列，结合塔板孔上的单向结构，使得废水在通过反应器时，在反应器局部呈完全混合流的流态，在整体上呈现推流的流态。通过混合流与推流的组合，使得废水中有机污染物得以氧化彻底。
（发明人：宋海农;陈文韬;刘玉莎;杨崎峰;周永信;汪滨）