申請日2016.05.12
公開(公告)日2016.08.03
IPC分類號C02F9/08
摘要
本發(fā)明公開了一種處理污水用高級氧化設備及方法，該設備包括：進水吸氣裝置，進水吸氣裝置的進水口與污水池連接，吸氣口與臭氧發(fā)生裝置連接;溶氣裝置，溶氣裝置的入口與進水吸氣裝置的出口連接保證部分臭氧溶于污水中;與溶氣裝置的出口連接的處理中心，處理中心包括一個箱體，箱體內一側布設有布水管路，在箱體內布設有多排紫外線燈管，箱體的底部布設有超聲波發(fā)生裝置，通過溶氣裝置的設置，使得臭氧在溶氣裝置內盡量多的溶于污水中，進一步保證污水是在臭氧、紫外線和超聲波的疊加、耦合，能極大提高羥基自由基的生成率，提升有機物分解速率;同時，也就避免了加入過多化學藥劑來對污水進行處理，有效降低了處理后污水中鹽的含量。
權利要求書
1.一種處理污水用高級氧化設備，其特征在于，包括：
進水吸氣裝置，進水吸氣裝置的進水口與污水池連接，吸氣口與臭氧發(fā)生裝置連接;
溶氣裝置，溶氣裝置的入口與進水吸氣裝置的出口連接保證部分臭氧溶于污水中;
與溶氣裝置的出口連接的處理中心，處理中心包括一個箱體，箱體內一側布設有布水管路，在箱體內布設有多排紫外線燈管，箱體的底部布設有超聲波發(fā)生裝置，箱體另一側設有排水口。
2.如權利要求1所述的處理污水用高級氧化設備，其特征在于，所述多排紫外線燈管豎直或傾斜設置，每排紫外線燈管設有多個紫外線燈管，且相鄰排的紫外線燈管相錯設置。
3.如權利要求1所述的處理污水用高級氧化設備，其特征在于，所述進水吸氣裝置的一側設置所述的溶氣裝置，另一側設置所述的臭氧發(fā)生裝置。
4.如權利要求3所述的處理污水用高級氧化設備，其特征在于，所述進水吸氣裝置、溶氣裝置、臭氧發(fā)生裝置設于一條直線上。
5.如權利要求4所述的處理污水用高級氧化設備，其特征在于，所述處理中心設于所述溶氣裝置的一側，且相互平行設置。
6.如權利要求1或2所述的處理污水用高級氧化設備，其特征在于，還包括用于向污水中加入化學藥劑的污水加藥裝置。
7.如權利要求1所述的處理污水用高級氧化設備，其特征在于，所述超聲波發(fā)生裝置包括多個，多個間隔設定距離設置且頻率相異，頻率相異的超聲波發(fā)生裝置相錯設置。
8.如權利要求1或2所述的處理污水用高級氧化設備，其特征在于，所述布水管路包括插入到箱體內的豎直管和設于豎直管底部的水平管，在水平管的圓周布設有多個出水孔。
9.如權利要求1所述的處理污水用高級氧化設備，其特征在于，所述溶氣裝置為耐壓0.6～2.0MPa的壓力容器，進水吸氣裝置為氣液混合渦流泵或射流吸氣裝置。
10.如權利要求1-9中任一項所述的高級氧化設備的處理污水的方法，其特征在于，具體步驟如下：
1)采用進水吸氣裝置吸入污水和臭氧，并送入溶氣裝置;
2)在溶氣裝置內將臭氧溶于污水中，處理時間3～7分鐘;
3)由溶氣裝置將污水送入處理中心的布水管內污水流出;
4)污水流經紫外線燈管，超聲波對紫外燈管起到清潔作用，在臭氧、紫外線和超聲波的作用下，污水產生高氧化還原電位的羥基自由基，從而進行氧化處理，將污水中的難處理難降解的污染物去除，然后排放或回用。
說明書
一種處理污水用高級氧化設備及方法
技術領域
本發(fā)明屬于環(huán)保領域，具體說是一種處理污水用高級氧化設備及方法。
背景技術
近年來，隨著國家和民眾對環(huán)境要求的不斷提高，對污水處理水質排放標準也在不斷地升級、提高，為提高出水水質，高級氧化技術被越來越多的污水處理單位所重視。
高級氧化技術(AOPs)：產生羥基自由基(·OH)并進行氧化的過程。羥基自由基(·OH)的氧化電位高，僅次于氟，具有很強的氧化性，對含有難降解難去除的有機污染物污水，如印染污水、含油污水、含酚污水、焦化污水、含硝基苯污水、二苯胺污水等，具有很好的去除效果。
工程中用的較多的高級氧化技術是Fenton(芬頓)技術，在造紙等行業(yè)應用比較廣泛，大、小水量工程都可以應用，效果也比較好;其他高級氧化技術應用較少，大多除了試驗、小水量階段，由于技術和成本的關系，沒有大水量應用的案例。但近年來，全國各地對污水排放中的全鹽量(鹽污染)開始控制，不斷有新標準推出，如山東在2014年1月份就提出了這方面的標準，標準中要求：2016年1月起，全鹽量指標限值執(zhí)行1600mg/L。因為Fenton(芬頓)技術中，需要用大量的酸和堿，中和后產生大量的鹽，除此之外，還要添加大量的亞鐵鹽作為催化劑，所以處理后出水含鹽量很高，無法滿足全國各地陸續(xù)出臺的出水全鹽量標準，同時，現有處理設備占地面積大，結構不夠緊湊，而且紫外線燈管設置受限，治理污水效果差，因此，現有技術的應用受到極大的限制，市場迫切需要新的水處理設備來降低處理后的污水中所含的鹽成分，以避免造成更多鹽堿地。
發(fā)明內容
針對上述問題，為了解決現有技術的不足，本發(fā)明提供一種結構緊湊的，不會增加污水總鹽量的，處理效果好且能處理大水量的高級氧化設備及使用該設備的方法。
一種處理污水用高級氧化設備，包括：
進水吸氣裝置，進水吸氣裝置的進水口與污水池連接，吸氣口與臭氧發(fā)生裝置通過臭氧輸氣管路連接;
溶氣裝置，溶氣裝置的入口與進水吸氣裝置的出口連接保證部分臭氧溶于污水中;
與溶氣裝置的出口連接的處理中心，處理中心包括一個箱體，箱體內一側布設有布水管路，在箱體內布設有多排紫外線燈管，箱體的底部布設有超聲波發(fā)生裝置，箱體另一側設有排水口;通過溶氣裝置的設置，使得臭氧在溶氣裝置內盡量多的溶于污水中，而不是單單以氣泡的形式存在于污水中，這對后續(xù)污水處理，產生高氧化還原電位的羥基自由基具有重要作用，進一步保證污水是在臭氧、紫外線和超聲波的疊加、耦合，能極大提高羥基自由基的生成率，提升有機物分解速率，處理效果得到了大大提升;同時，也就避免了加入過多化學藥劑來對污水進行處理，有效降低了處理后污水中鹽的含量。
此外，為了方便控制，設置控制器，控制器與進水吸氣裝置、溶氣裝置、臭氧發(fā)生裝置、紫外線燈管和超聲波發(fā)生裝置分別單獨連接，實現對所有裝置的自動控制。
進一步地，所述多排紫外線燈管豎直或傾斜設置于箱體的中部，且相互平行，每排紫外線燈管設有多個紫外線燈管，且相鄰排的紫外線燈管相錯設置，因為紫外線燈管通常是雙管，中部留有空隙，當相鄰排的紫外線燈管交錯設置時，不僅有效節(jié)約了成本，而且空間利用率高，保證通過流經紫外線燈管的污水都得到了紫外線的處理。
此外，多排紫外線燈管并聯設置，這樣可根據處理量的大小，選擇一個或多個紫外線燈管工作，有效降低處理成本;因紫外線燈管直接與污水接觸，設備長久運行，定會污濁紫外線燈管，降低紫外線燈的工作效率，而超聲波發(fā)生裝置設于紫外線燈管的底部，不僅對處理污水有幫助，而且能輔助處理附著于紫外線燈管外部的污物，繼而有效延長設備的使用壽命。
進一步地，所述進水吸氣裝置的一側設置所述的溶氣裝置，另一側設置所述的臭氧發(fā)生裝置，這樣方便了臭氧與污水的進入，以及溶有臭氧的污水進入到處理中心。
進一步地，所述進水吸氣裝置、溶氣裝置、臭氧發(fā)生裝置設于一條直線上，使得整個處理設備結構緊湊，占地空間小但卻能保證有效處理量。
進一步地，所述處理中心設于所述溶氣裝置的一側，且相互平行設置。
進一步地，還包括用于向污水中加入化學藥劑的污水加藥裝置，加藥裝置出口由加藥管路與溶氣裝置的出口管路連接，污水加熱裝置設于臭氧發(fā)生裝置的一側，與溶氣裝置同一直線設置。
進一步地，因不同的有機物在不同的超聲波頻率下得到分解，故為了保證處理效果，所述超聲波發(fā)生裝置包括多個，多個間隔設定距離設置且頻率相異，頻率相異的超聲波發(fā)生裝置相錯設置。
進一步地，所述布水管路包括插入到箱體內的豎直管和設于豎直管底部的水平管，在水平管的圓周布設有多個出水孔，出水孔盡量設于水平管的下部，有效避免了污水對紫外線燈管的直接沖刷，提高紫外線燈管的使用壽命。
進一步地，所述溶氣裝置為耐壓0.6～2.0MPa的壓力容器，進水吸氣裝置為氣液混合渦流泵或射流吸氣裝置。
所述的高級氧化設備的處理污水的方法，具體步驟如下：
1)采用進水吸氣裝置吸入污水和臭氧，并送入溶氣裝置;
2)在溶氣裝置內將臭氧溶于污水中，處理時間3～7分鐘;
3)由溶氣裝置將污水送入處理中心的布水管內污水流出;
4)污水流經紫外線燈管，超聲波對紫外燈管起到清潔作用，在臭氧、紫外線和超聲波的作用下，污水產生高氧化還原電位的羥基自由基(·OH)，從而進行氧化處理，將污水中的難處理難降解的污染物去除，然后排放或回用。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)通過溶氣裝置的設置，使得臭氧在溶氣裝置內盡量多的溶于污水中，而不是單單以氣泡的形式存在于污水中，進一步保證污水是在臭氧、紫外線和超聲波的疊加、耦合，能極大提高羥基自由基的生成率，提升有機物分解速率，處理效果得到了大大提升;同時，也就避免了加入過多化學藥劑來對污水進行處理，有效降低了處理后污水中鹽的含量。
(2)通過將進水吸氣裝置、溶氣裝置、臭氧發(fā)生裝置設于一條直線，并將這三者與處理中心平行設置，不僅能處理大水量的污水，而且結構緊湊，占地面積小。
(3)通過將紫外線燈管多排且交錯設置，進一步提高處理效果，保證通過流經紫外線燈管的污水都得到了紫外線的處理。
(4)超聲波發(fā)生裝置不僅用于污水的處理，而且能清洗紫外線燈管外壁，多個超聲波發(fā)生裝置的頻率不同，以滿足多種難處理有機物的處理，處理效果更好。
