專利名稱:一種耦合催化臭氧反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種耦合催化臭氧反應(yīng)器，屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。本實用新型包括一個加壓反應(yīng)罐，通過流加雙氧水和水射器加壓，提高了臭氧的溶解度，促進(jìn)了臭氧的分解，有利于臭氧與水中污染物充分反應(yīng)。同時本實用新型對上述裝置進(jìn)行了改進(jìn)，通過增加普通反應(yīng)器，延長了臭氧與廢水的接觸反應(yīng)，提高了臭氧利用率。通過設(shè)置內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)管道，不僅縮短臭氧化反應(yīng)時間，提高臭氧利用率，且減少臭氧投加量，降低設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到有效提高難處理污水的可生化性和處理效率的目的。
【專利說明】一種耦合催化臭氧反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實用新型涉及一種耦合催化臭氧反應(yīng)器，特別是一種利用催化臭氧氧化法處理難生物降解廢水的新一代深度處理反應(yīng)器，屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
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[0002]臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化能力僅次于氟，是氯氣氧化能力的2倍，其強(qiáng)氧化性一方面是分解時產(chǎn)生初生態(tài)氧，更主要的原因是臭氧分子中的氧原子本身就是強(qiáng)烈親電子或親質(zhì)子的，因此具有很強(qiáng)的氧化性，對除臭、脫色、殺菌、去除有機(jī)物和無機(jī)物都有顯著效果，又因其氧化反應(yīng)速度快，反應(yīng)時間短，經(jīng)處理后的臭氧自行分解成氧氣，產(chǎn)物毒性較低不產(chǎn)生二次污染，后處理簡單，因此在水處理中廣泛應(yīng)用。
[0003]在0°C下壓力為1.02kgf/cm2的純氣體，臭氧的吸收系數(shù)為0.65，是純氧的13.3倍。在實際應(yīng)用中，I?20g03/m3氣的濃度范圍內(nèi)，臭氧溶于水時遵循“亨利定律”，這意味著一定溫度下，臭氧的溶解度與其分壓成正比。除分壓外，液相的溫度也影響著臭氧在水中的溶解度。溫度越低，臭氧的溶解度越高。
[0004]臭氧作為一種氧化劑，來源方便、處理成本低、工藝過程相對簡單。然而單獨(dú)使用臭氧氧化工藝存在溶解度低、利用率低、氧化能力不足且選擇范圍狹窄的問題。影響臭氧氧化效率的因素包括氣液相傳質(zhì)時的效率和臭氧與有機(jī)物反應(yīng)的動力學(xué)因素。合理的催化劑可促進(jìn)水中臭氧的分解，加快有機(jī)物氧化速率，同時，臭氧催化氧化反應(yīng)器的設(shè)計可提高氣液傳質(zhì)效率，從而提尚臭氧的溶解效率。
[0005]傳統(tǒng)的氣泡式臭氧接觸反應(yīng)器受制于產(chǎn)生氣泡的大小對氣水混合效果的影響作用:在氣泡較小時，氣水接觸面積較大，但是對液體的攪動作用較小，反之，在氣泡較大時，雖然液體攪動相對劇烈，但是氣液接觸面積較小，因此在這一工藝中，液體的攪動程度大小和氣液接觸面積的大小相互制約，造成了其最佳反應(yīng)點(diǎn)的控制需要通過實驗進(jìn)行確定。
[0006]其他臭氧接觸方式還有多孔擴(kuò)散器、管道混合器、噴射器及渦輪混合器。這一類接觸方式多是配合接觸器一起使用，以提高臭氧溶解效率，減少能耗及臭氧分解率，適合短暫液體滯留，受傳質(zhì)限制的反應(yīng)。
[0007]因此，需要克服現(xiàn)有的方法存在的缺點(diǎn)改進(jìn)臭氧接觸反應(yīng)效率。
實用新型內(nèi)容:
[0008]本實用新型提供一種耦合催化臭氧反應(yīng)器，不僅縮短臭氧化反應(yīng)時間，提高臭氧利用率，且減少臭氧投加量，降低設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到有效提高難處理污水的可生化性和處理效率的目的。
[0009]本實用新型提供一種臭氧反應(yīng)器，包括加壓反應(yīng)罐、供電裝置；加壓反應(yīng)罐包括臭氧進(jìn)口、總進(jìn)水口、罐體、水射器、裝料口、卸料口以及設(shè)置在罐體底部的第一出水口 ；所述總進(jìn)水口通過管道連接有兩個分支，分別為雙氧水進(jìn)口、第一廢水進(jìn)水口。通過流加雙氧水，能夠促進(jìn)臭氧分解成羥基自由基(.0H)，從而提高臭氧利用效率，快速氧化廢水中的難降解有機(jī)物，提高廢水生化性。
[0010]所述加壓反應(yīng)罐，在一種實施方式中，為加壓反應(yīng)罐，連接了壓力表和安全閥。通過控制反應(yīng)鍾的壓力，提尚了臭氧的溶解度，從而提尚臭氧利用效率。
[0011 ] 所述加壓反應(yīng)罐，在一種實施方式中，其總進(jìn)水口的管道上連接了壓力表。
[0012]所述加壓反應(yīng)罐，在一種實施方式中，其總進(jìn)水口的管道與罐體之間通過連接法蘭固定，罐體內(nèi)的水射器通過法蘭與進(jìn)水管連接。
[0013]所述水射器是由噴嘴、吸入室、擴(kuò)壓管三部分組成。在喉部流速增大，動能提高而壓能下降，以至壓力下降至低于大氣壓而產(chǎn)生抽吸作用，將臭氧抽入同廢水混合，使得臭氧溶入水中。
[0014]所述加壓反應(yīng)罐，在一種實施方式中，其第一出水口通過管道延伸到加壓反應(yīng)罐的上部，其臭氧進(jìn)口通過管道延伸到加壓反應(yīng)罐的底部，有利于延長廢水與臭氧的反應(yīng)時間，提尚裝置的反應(yīng)效率。
[0015]所述加壓反應(yīng)罐，在一種實施方式中，其雙氧水進(jìn)口與計量泵連接。
[0016]本實用新型還對加壓反應(yīng)罐進(jìn)行了改進(jìn)。所述加壓反應(yīng)罐，在一種實施方式中，其底部還設(shè)置有第二出水口，所述第二出水口通過管道與總進(jìn)水口連接，成為總進(jìn)水口的第三個分支。通過第二出水口與總進(jìn)水口的連接，在加壓反應(yīng)罐內(nèi)形成廢水處理的內(nèi)循環(huán)，從而提尚臭氧利用率、減少臭氧投加量、有效提尚反應(yīng)效率。
[0017]所述加壓反應(yīng)罐，在一種實施方式中，還包括罐體支撐裝置。
[0018]本實用新型還對上述臭氧反應(yīng)器進(jìn)行了改進(jìn)，提供了一種耦合催化臭氧反應(yīng)器，其還包括一個普通反應(yīng)罐。
[0019]所述普通反應(yīng)罐，在一種實施方式中，其第二進(jìn)水口通過管道與加壓反應(yīng)罐的第一出水口連接。從加壓反應(yīng)罐流出的廢水可以在普通反應(yīng)罐繼續(xù)反應(yīng)，延長了臭氧與廢水的接觸時間，有利于提尚臭氧利用率、減少臭氧投加量、提尚廢水處理效果。
[0020]所述普通反應(yīng)罐還包括設(shè)置在罐體上部的出水槽和第三出水口。
[0021]本實用新型還進(jìn)一步改進(jìn)了普通反應(yīng)罐。所述普通反應(yīng)罐還設(shè)置有第四出水口，第四出水口通過管道與加壓反應(yīng)罐第三進(jìn)水口和普通反應(yīng)罐第四進(jìn)水口連接，形成了普通反應(yīng)罐的內(nèi)部廢水處理循環(huán)以及加壓反應(yīng)罐的外部廢水處理循環(huán)，從而提高了廢水處理效果O
[0022]在本實用新型的一種實施方式中，第四出水口通過管道連接有水射器，再通過水射器分出的兩個管道分別與加壓反應(yīng)罐和普通反應(yīng)罐連接。水射器對水進(jìn)行分流加壓后在連接到兩個反應(yīng)罐中。
[0023]在本實用新型的一種實施方式中，所述臭氧反應(yīng)器為耦合催化臭氧反應(yīng)器，具體(如圖1、圖2所示)由加壓反應(yīng)罐17、普通反應(yīng)罐19、供電裝置23組成。兩個反應(yīng)罐通過管道進(jìn)行連接，罐體容積可依據(jù)處理水量進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計調(diào)整。加壓反應(yīng)罐設(shè)置臭氧進(jìn)口 1、雙氧水進(jìn)口 2、第一廢水進(jìn)水口 3、第三進(jìn)水口 5、第一出水口 7、第二出水口 8、壓力表11、安全閥12、連接法蘭13、水射器14、裝料口 21及卸料口 15、罐體支撐17等結(jié)構(gòu)。普通反應(yīng)罐19設(shè)置第二進(jìn)水口 4、第四進(jìn)水口 6、第三出水口 10及第四出水口 9、出水槽18。普通反應(yīng)罐14的第四出水口 9通過管道與水射器20連接，將進(jìn)水分流加壓后循環(huán)進(jìn)入加壓反應(yīng)罐17和普通反應(yīng)罐19。供電裝置23控制所有泵的啟動與關(guān)閉。
[0024]本實用新型，提供了一種耦合催化臭氧反應(yīng)器，耦合使用加壓反應(yīng)罐、普通反應(yīng)罐達(dá)到聯(lián)合互補(bǔ)的作用，以及流加雙氧水以催化促進(jìn)臭氧反應(yīng)。本實用新型的有益效果:
[0025](I)含有雙氧水進(jìn)水口，能夠通過計量泵泵入雙氧水，促進(jìn)臭氧分解成羥基自由基(.0H)，從而提高臭氧利用效率，快速氧化廢水中的難降解有機(jī)物，提高廢水生化性；
[0026](2)加壓反應(yīng)罐，通過控制總進(jìn)水口的水流量能夠控制壓力，同時水射器的設(shè)置能夠促進(jìn)臭氧溶解于進(jìn)水中。加壓能夠提高溶解度，有利于臭氧溶解于水中，有利于臭氧對污染物的氧化；
[0027](3)加壓反應(yīng)罐內(nèi)形成了廢水處理循環(huán)，有利于延長臭氧在廢水中停留時間，同時循環(huán)利用未溶解的臭氧，提高臭氧利用率。
[0028](4)進(jìn)一步增加了普通反應(yīng)罐，通過加壓反應(yīng)罐與普通反應(yīng)罐的耦合使用，延長了反應(yīng)時間，有利于臭氧與廢水的充分接觸，提高了廢水處理效果；
[0029](5)經(jīng)普通反應(yīng)罐內(nèi)水可進(jìn)一步通過第四出水口和水射器，形成普通反應(yīng)罐的內(nèi)部廢水循環(huán)處理以及加壓反應(yīng)罐的外部廢水循環(huán)，從而提高了廢水處理效果。

【附圖說明】

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[0030]圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)圖，包括:加壓反應(yīng)罐17、臭氧進(jìn)口 1、雙氧水進(jìn)口 2、第一廢水進(jìn)水口 3、第三進(jìn)水口 5、第一出水口 7、第二出水口 8、壓力表11、安全閥12、連接法蘭13、水射器14、卸料口 15及罐體支撐17，第二進(jìn)水口 4、第四進(jìn)水口 6、第三出水口 10、第四出水口 9、出水槽18、普通反應(yīng)罐19 ；
[0031]圖2本實用新型的平面圖，包括:臭氧進(jìn)口 1、第三進(jìn)水口 5、連接法蘭13、卸料口15、裝料口 21，第四進(jìn)水口 6、第三出水口 10、雙氧水計量泵22和電箱23。

【具體實施方式】
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[0032]下面將結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0033]實施例1
[0034]本實用新型的【具體實施方式】是(參考圖1左側(cè)部分):
[0035]廢水由進(jìn)水泵泵送至第一廢水進(jìn)水口 3進(jìn)入加壓反應(yīng)罐17，總進(jìn)水管道上設(shè)置有壓力表以監(jiān)控水壓?？傔M(jìn)水口的管道與罐體之間通過連接法蘭13固定，罐體內(nèi)設(shè)置水射器14通過法蘭與進(jìn)水管連接。臭氧由罐頂臭氧進(jìn)口 I進(jìn)入加壓反應(yīng)罐17，罐頂設(shè)置壓力表11、安全閥12及裝料口 21。安全閥12能保證罐體的壓力穩(wěn)定，壓力表11監(jiān)控罐體的壓力。加壓反應(yīng)罐17的雙氧水進(jìn)口 2通過計量泵22對雙氧水進(jìn)行泵入。
[0036]本實用新型裝置，通過水射器增大水流速度，使罐內(nèi)形成了一定壓力，有利于促進(jìn)臭氧溶解于進(jìn)水中。同時流加雙氧水促進(jìn)臭氧分解成羥基自由基(.0H)，從而提高臭氧利用效率。同時臭氧進(jìn)口通過管道延伸到加壓反應(yīng)罐17的底部，有利于延長廢水與臭氧的反應(yīng)時間，
[0037]實施例2
[0038]本實用新型的【具體實施方式】是在實施例1的基礎(chǔ)上，在加壓反應(yīng)罐的底部設(shè)置了第二出水口 8，該第二出水口 8與總進(jìn)水口相連，形成循環(huán)管路，形成了加壓罐內(nèi)的廢水處理循環(huán)，有利于提尚臭氧利用率、減少臭氧投加量、有效提尚反應(yīng)效率。
[0039]實施例3
[0040]本實用新型的【具體實施方式】是在實施例1的基礎(chǔ)上，增加一個普通反應(yīng)罐19。加壓反應(yīng)罐17的底部設(shè)置的第一出水口 7與普通反應(yīng)罐的第二進(jìn)水口 4相連。普通反應(yīng)罐19的內(nèi)部設(shè)置一圈出水槽18，引導(dǎo)處理后的水排出，與第三出水口 10相通。
[0041]從加壓反應(yīng)罐17流出的廢水可以繼續(xù)在普通反應(yīng)罐19中反應(yīng)，從而延長了臭氧與廢水的接觸時間，有利于提高臭氧利用率、減少臭氧投加量、提高廢水處理效果。
[0042]實施例4
[0043]本實用新型的【具體實施方式】是在實施例3的基礎(chǔ)上，在普通反應(yīng)罐19上設(shè)置了第四出水口 9，該出水口通過管道連接有水射器20，水射器20將進(jìn)水分流加壓后循環(huán)進(jìn)入加壓反應(yīng)罐17和普通反應(yīng)罐19，從而形成普通反應(yīng)罐的內(nèi)部廢水循環(huán)處理以及加壓反應(yīng)罐的外部廢水循環(huán)，從而提高了廢水處理效果。
[0044]實施例5
[0045]本實用新型為耦合催化臭氧反應(yīng)器，通過加壓反應(yīng)罐和普通反應(yīng)罐的聯(lián)合使用，提高臭氧利用率、減少臭氧投加量，同時流加雙氧水，能夠催化促進(jìn)臭氧分解成羥基自由基(.0H)，從而提高臭氧利用效率?！揪唧w實施方式】如圖1、圖2所示，具體如下:
[0046]所述反應(yīng)器有兩個反應(yīng)罐組成:加壓反應(yīng)罐17和普通反應(yīng)罐19。兩個反應(yīng)罐通過管道進(jìn)行連接，罐體容積可依據(jù)處理水量進(jìn)行相應(yīng)設(shè)計調(diào)整。加壓反應(yīng)罐設(shè)置臭氧進(jìn)口 1、雙氧水進(jìn)口 2、第一廢水進(jìn)水口 3、水射器14、壓力表11、安全閥12、連接法蘭13、裝料口 21及卸料口 15、罐體支撐16等結(jié)構(gòu)。普通反應(yīng)罐19設(shè)置出水槽18、第三出水口 10及第四出水口 9.普通反應(yīng)罐19的第四出水口設(shè)置水射器20，將進(jìn)水分流加壓后循環(huán)進(jìn)入加壓反應(yīng)罐17和普通反應(yīng)罐19。
[0047]所述反應(yīng)器的加壓反應(yīng)罐17，廢水由進(jìn)水泵泵送至第一廢水進(jìn)水口 3，總進(jìn)水口的管道上裝有壓力表以監(jiān)控水壓?？傔M(jìn)水口的管道與罐體之間通過連接法蘭13固定，罐體內(nèi)設(shè)置水射器14通過法蘭與進(jìn)水管連接，對廢水加壓。臭氧由罐頂臭氧進(jìn)口 I進(jìn)入加壓反應(yīng)罐17，罐頂設(shè)置壓力表11、安全閥12及裝料口 21。安全閥12能保證罐體的壓力穩(wěn)定，壓力表11監(jiān)控罐體的壓力。罐體底部設(shè)置兩個廢水出口，第二出水口 8與總進(jìn)水口相連，形成循環(huán)管路；第一出水口 7與普通反應(yīng)罐19的第二進(jìn)水口 4相連。加壓反應(yīng)罐17的雙氧水進(jìn)口 2通過計量泵22對雙氧水進(jìn)行泵入。
[0048]所述反應(yīng)器的普通反應(yīng)罐19的第四出水口 9設(shè)置水射器20，將進(jìn)水分流加壓后循環(huán)進(jìn)入加壓反應(yīng)罐17和普通反應(yīng)罐19。普通反應(yīng)罐19的內(nèi)部設(shè)置一圈出水槽18，引導(dǎo)處理后的水排出，與第三出水口 10相通。
[0049]所有泵的啟動與關(guān)閉由電箱23(或者供電裝置)進(jìn)行控制。
[0050]本實施方式，不僅縮短臭氧化反應(yīng)時間，提高臭氧利用率，且減少臭氧投加量，降低設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，達(dá)到有效提高難處理污水的可生化性和處理效率的目的。
[0051]雖然本實用新型已以較佳實施例公開如上，但其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種臭氧反應(yīng)器，其特征在于，包括加壓反應(yīng)罐、供電裝置；所述加壓反應(yīng)罐包括臭氧進(jìn)口、總進(jìn)水口、罐體、水射器、裝料口、卸料口以及設(shè)置在罐體底部的第一出水口 ；所述總進(jìn)水口通過管道連接有兩個分支，分別為雙氧水進(jìn)口、第一廢水進(jìn)水口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧反應(yīng)器，其特征在于，所述加壓反應(yīng)罐還連接了壓力表和安全閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧反應(yīng)器，其特征在于，所述加壓反應(yīng)罐的總進(jìn)水口的管道與罐體之間通過連接法蘭固定，罐體內(nèi)的水射器通過法蘭與進(jìn)水管連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧反應(yīng)器，其特征在于，所述水射器由噴嘴、吸入室、擴(kuò)壓管三部分組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧反應(yīng)器，其特征在于，所述加壓反應(yīng)罐的第一出水口通過管道延伸到加壓反應(yīng)罐的上部；所述加壓反應(yīng)罐的臭氧進(jìn)口通過管道延伸到加壓反應(yīng)罐的底部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧反應(yīng)器，其特征在于，所述加壓反應(yīng)罐的雙氧水進(jìn)口與計量泵連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臭氧反應(yīng)器，其特征在于，所述加壓反應(yīng)罐的底部還設(shè)置有第二出水口 ；所述第二出水口通過管道與總進(jìn)水口連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的臭氧反應(yīng)器，其特征在于，所述臭氧反應(yīng)器還包括普通反應(yīng)罐；所述普通反應(yīng)罐的第二進(jìn)水口通過管道與加壓反應(yīng)罐的第一出水口連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的臭氧反應(yīng)器，其特征在于，所述普通反應(yīng)罐還包括設(shè)置在罐體上部的出水槽和第三出水口。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的臭氧反應(yīng)器，其特征在于，所述普通反應(yīng)罐還包括第四出水口 ；所述第四出水口通過管道連接有水射器，再通過水射器分出的兩個管道分別與加壓反應(yīng)罐第三進(jìn)水口和普通反應(yīng)罐第四進(jìn)水口連接。
【文檔編號】C02F1-78GK204281398SQ201420745368
【發(fā)明者】鄒慶軍, 杜前明 [申請人]無錫通源環(huán)保技術(shù)工程有限公司