公布日：2024.03.22
申请日：2023.12.22
分类号：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
本公开涉及废水处理技术领域，其提供了一种利用臭氧进行污水处理的装置，其包括：气液混合装置、污水处理装置、臭氧分解装置和尾气处理装置。气液混合装置连通增压臭氧管道和污水管道，用于将从所述增压臭氧管道中流入的增压臭氧和从污水管道中流入的污水进行预混合；所述污水处理装置连通所述气液混合装置的底部，用于进行增压臭氧和污水的充分反应；所述臭氧分解装置连通所述污水处理装置的顶部，用于分解处理污水后剩余的臭氧；所述尾气处理装置连通所述污水处理装置和所述臭氧分解装置的顶部，用于处理所述污水处理装置和所述臭氧分解装置中多余的尾气。该装置能够扩大气液接触面积、降低液相中臭氧的自分解速率可以提高臭氧的传质效率。
权利要求书
1.一种利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，包括：气液混合装置，所述气液混合装置连通增压臭氧管道和污水管道，用于将从所述增压臭氧管道中流入的增压臭氧和从所述污水管道中流入的污水进行预混合；污水处理装置，所述污水处理装置包括流化筒，所述流化筒连通所述气液混合装置的底部，用于进行增压臭氧和污水的充分反应；臭氧分解装置，所述臭氧分解装置连通所述污水处理装置的顶部，用于分解处理污水后剩余的臭氧；尾气处理装置，所述尾气处理装置连通所述污水处理装置和所述臭氧分解装置的顶部，用于处理所述污水处理装置和所述臭氧分解装置中多余的尾气。
2.根据权利要求1所述的利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，所述气液混合装置包括：管式反应器，所述管式反应器内设置交错的多孔结构以增强臭氧与污水的接触。
3.根据权利要求1所述的利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，所述气液混合装置还包括：曝气盘，所述曝气盘设置于所述流化筒的底部，用于将增压臭氧和污水的混合液喷射到所述流化筒内并且在所述流化筒的底部形成负压；液环压缩机，所述液环压缩机连通所述增压臭氧管道以压缩臭氧进行增压，其中臭氧的压力范围为0.15-0.3Mpa。
4.根据权利要求1所述的利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，所述污水处理装置包括：所述流化筒的筒底部直径大于筒顶部直径以形成文丘里效应。
5.根据权利要求1所述的利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，所述流化筒包括：气体分布板，所述气体分布板为多层，且依次设置于所述流化筒的内部以切割臭氧气泡并增大臭氧与污水的接触面积，且所述气体分布板上均匀布置有圆孔，所述圆孔的直径范围为1.0-2.0cm。
6.根据权利要求3所述的利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，所述污水处理装置还包括：导向装置，所述导向装置设置于所述流化筒的上部，其中，所述增压臭氧和污水在所述导向装置和所述曝气盘的共同作用下形成内循环。
7.根据权利要求6所述的利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，所述污水处理装置还包括：第一出水槽，所述第一出水槽设置于所述导向装置上部，用于将臭氧处理后的污水引导到所述臭氧分解装置；第一放空阀，所述第一放空阀设置于所述污水处理装置的底部，以排出所述污水处理装置中多余的污水；第一呼吸阀，所述第一呼吸阀设置于所述污水处理装置的顶壁上，以能够在所述污水处理装置的内部形成微正压；丝网除沫器，所述丝网除沫器设置于所述导向装置和所述第一出水槽之间，用于将流向所述第一出水槽的污水去除泡沫。
8.根据权利要求1所述的利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，所述臭氧分解装置包括：第二呼吸阀，所述第二呼吸阀设置于所述臭氧分解装置的顶壁上，以能够排出所述臭氧分解装置内多余的尾气。第二出水槽，所述第二出水槽设置于所述臭氧分解装置侧壁的上部，连通出水管道，用于将所述臭氧分解装置内静置后的污水排出所述臭氧分解装置；第二放空阀，所述第二放空阀设置于所述臭氧分解装置的底部，以排出所述臭氧分解装置中多余的污水。
9.根据权利要求1所述的利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，所述尾气处理装置包括：尾气反应器，所述尾气反应器通过尾气处理管道分别连通所述污水处理装置和所述臭氧分解装置；尾气浓度检测装置，所述尾气浓度检测装置设置于所述尾气处理管道上，用于检测流向所述尾气处理装置的尾气浓度；消泡筒，所述消泡筒设置于靠近与所述污水处理装置连接处的所述尾气处理管道上，用于减小从所述污水处理装置中排出的尾气的气泡尺寸。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的利用臭氧进行污水处理的装置，其特征在于，还包括：液体催化剂投加装置，所述液体催化剂投加装置设置于所述污水管道上，用于向所述污水管道中投放液体催化剂；提升泵，所述提升泵设置于所述污水管道上，用于提升污水的流速；流量计，所述流量计设置于所述提升泵和所述污水处理装置之间的所述污水管道上，用于计量流入所述污水处理装置的污水量；跨线水管，所述跨线水管连通所述出水管道和所述污水管道，其中，所述跨线水管与所述污水管道的连通处位于所述提升泵和所述流量计之间；调节阀，所述调节阀设置于所述跨线水管上。
发明内容
为了解决背景技术中提到的一种或者多种技术问题，本公开的方案提供了一种利用臭氧进行污水处理的装置。
根据本公开实施例的一个方面，提供了一种利用臭氧进行污水处理的装置置，所述利用臭氧进行污水处理的装置包括：气液混合装置、污水处理装置、臭氧分解装置和尾气处理装置。所述气液混合装置连通增压臭氧管道和污水管道，用于将从所述增压臭氧管道中流入的增压臭氧和从所述污水管道中流入的污水进行预混合；所述污水处理装置包括流化筒，所述流化筒连通所述气液混合装置的底部，用于进行增压臭氧和污水的充分反应；所述臭氧分解装置连通所述污水处理装置的顶部，用于分解处理污水后剩余的臭氧；所述尾气处理装置连通所述污水处理装置和所述臭氧分解装置的顶部，用于处理所述污水处理装置和所述臭氧分解装置中多余的尾气。
在一些实施例中，所述气液混合装置包括：管式反应器，所述管式反应器内设置交错的多孔结构以增强臭氧与污水的接触。
在一些实施例中，所述气液混合装置还包括：曝气盘和液环压缩机，所述曝气盘设置于所述流化筒的下部，用于将增压臭氧和污水的混合液喷射到所述流化筒内并且在所述流化筒的底部形成负压；所述液环压缩机连通所述增压臭氧管道以压缩臭氧进行增压，其中臭氧的压力范围为0.15-0.3Mpa。
在一些实施例中，所述污水处理装置包括：所述流化筒的筒底部直径大于筒顶部直径以形成文丘里效应。
在一些实施例中，所述流化筒包括：气体分布板，所述气体分布板为多层，且依次设置于所述流化筒的内部以切割臭氧气泡并增大臭氧与污水的接触面积，且所述气体分布板上均匀布置有圆孔，所述圆孔的直径范围为1.0-2.0cm。
在一些实施例中，所述污水处理装置还包括：导向装置，所述导向装置设置于所述流化筒的上部，其中，所述增压臭氧和污水在所述导向装置和所述曝气盘的共同作用下形成内循环。
在一些实施例中，所述污水处理装置还包括第一出水槽和第一放空阀。所述第一出水槽设置于所述导向装置上部，用于将臭氧处理后的污水引导到所述臭氧分解装置；所述第一放空阀设置于所述污水处理装置的底部，以排出所述污水处理装置中多余的污水。
在一些实施例中，所述污水处理装置还包括：第一呼吸阀和丝网除沫器，所述第一呼吸阀设置于所述污水处理装置的顶壁上，以能够在所述污水处理装置的内部形成微正压，所述丝网除沫器设置于所述导向装置和所述第一出水槽之间，用于将流向所述第一出水槽的污水去除泡沫。
在一些实施例中，所述臭氧分解装置包括：第二呼吸阀，所述第二呼吸阀设置于所述臭氧分解装置的顶壁上，以能够排出所述臭氧分解装置内多余的尾气。
在一些实施例中，所述臭氧分解装置还包括第二出水槽和第二放空阀。所述第二出水槽设置于所述臭氧分解装置侧壁的上部，连通出水管道，用于将所述臭氧分解装置内静置后的污水排出所述臭氧分解装置；所述第二放空阀设置于所述臭氧分解装置的底部，以排出所述臭氧分解装置中多余的污水。
在一些实施例中，所述尾气处理装置包括：尾气反应器，所述尾气反应器通过尾气处理管道分别连通所述污水处理装置和所述臭氧分解装置。
在一些实施例中，所述尾气处理装置还包括：尾气浓度检测装置，所述尾气浓度检测装置设置于所述尾气处理管道上，用于检测流向所述尾气处理装置的尾气浓度。
在一些实施例中，所述尾气处理装置还包括：消泡筒，所述消泡筒设置于靠近与所述污水处理装置连接处的所述尾气处理管道上，用于减小从所述污水处理装置中排出的尾气的气泡尺寸。
在一些实施例中，所述利用臭氧进行污水处理的装置还包括：液体催化剂投加装置、提升泵、流量计、跨线水管和调节阀。所述液体催化剂投加装置设置于所述污水管道上，用于向所述污水管道中投放液体催化剂；所述提升泵设置于所述污水管道上，用于提升污水的流速；所述流量计设置于所述提升泵和所述污水处理装置之间的所述污水管道上，用于计量流入所述污水处理装置的污水量；所述跨线水管连通所述出水管道和所述污水管道，其中，所述跨线水管与所述污水管道的连通处位于所述提升泵和所述流量计之间；所述调节阀设置于所述跨线水管上。
本公开实施例提供的一种利用臭氧进行污水处理的装置，可以实现以下技术效果：
本申请中设置有两级污水与臭氧的混合装置，第一级先通过气液混合装置，气液混合装置中设置有多组微通道组件，该多组微通道组件为多孔结构。第二级是在污水处理装置中设置有流化筒，流化筒中设置气体分布板从而通过切割气泡实现臭氧的进一步溶解到污水中。流化筒的上部设置导向装置，流化筒的下部设置曝气盘，曝气盘形成负压，在此整体结构的作用下使得污水能够达到10-15倍的循环水量，让污水与臭氧反复接触增强氧化效果。
使用的臭氧先进行增压提供足够的气压，流化筒筒底部直径大于筒顶部直径以形成文丘里效应，使得增压臭氧和污水在流化筒中增强了混合效果。
污水处理装置后端设置有臭氧分解装置，将污水中剩余的臭氧提供足够的分解时间，由于臭氧的半衰期为30min左右，因此臭氧分解装置的停留时间至少30min，以充分分解臭氧。
工艺中设置有跨线水管，依据水质的要求可以对来水进行部分处理，然后与不处理的污水进行混合，只要混合之后污水能够达到出水要求即可；处理工艺路线比较灵活。
气体处理装置可以有效处理掉污水处理装置和臭氧分解装置中析出的臭氧。且通过消泡筒将臭氧的气泡减小利用处理臭氧。通过尾气浓度检测装置实时检测待处理气体的浓度为后续的处理提供依据。
可以在流化筒中设置气体分布板，气体分布板的作用是不断地对臭氧气泡进行切割，使得臭氧气泡不会随着位置的上升臭氧气泡聚集变成大的臭氧气泡。这样就会增强臭氧与污水之间的接触面积使得效率更高。
通过本装置处理，能够有效节省臭氧用30％-50％，大大节省处理成本。
（发明人：王晓阳;谢晓朋）