公布日：2022.11.08
申請日：2022.07.01
分類號：C02F9/04(2006.01)I;B01D53/78(2006.01)I
摘要
本申請公開了一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)及工藝，為了保證最大程度地降解污染物，本申請多級利用臭氧，通過中間尾氣傳輸裝置、中間污水傳輸裝置分別回收臭氧催化氧化裝置中產(chǎn)生的尾氣、中間污水，并將其加壓處理通入溶氣裝置進(jìn)行高壓溶氣以溶解臭氧尾氣、空氣到中間污水中，在將加壓后的中間污水迅速通入到氣浮室中，由于壓力的迅速降低，中間污水中溶解的大量氣體會快速從水中析出產(chǎn)生大量的氣泡，在利用氣浮技術(shù)去除污水中的難降解溶解性COD的同時，進(jìn)一步提高了臭氧在整體系統(tǒng)中的氧化效率，也提高了降解COD的效率，擴(kuò)展了臭氧高級氧化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和效果。
權(quán)利要求書
1.一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于，包括臭氧催化氧化裝置、中間尾氣傳輸裝置、中間污水傳輸裝置、溶氣裝置、氣浮室和尾氣破壞裝置；所述臭氧催化氧化裝置用于通入待處理污水，并對待處理污水進(jìn)行初步處理，得到中間污水；所述臭氧催化氧化裝置分別與所述中間尾氣傳輸裝置和所述溶氣裝置連通；所述中間尾氣傳輸裝置用于接收所述臭氧催化氧化裝置處理所述待處理污水過程中產(chǎn)生的尾氣，所述中間尾氣中包括殘留的臭氧；所述中間污水傳輸裝置用于接收所述臭氧催化氧化裝置輸出的中間污水；所述中間尾氣傳輸裝置、所述中間污水傳輸裝置均和所述溶氣裝置連通，所述溶氣裝置用于通入所述尾氣和中間污水，所述溶氣裝置與氣浮室連通，所述尾氣破壞裝置與氣浮室出氣口聯(lián)通；所述溶氣裝置內(nèi)的氣壓大于所述氣浮室內(nèi)的氣壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于，所述溶氣裝置內(nèi)的氣壓不低于指定值(0.4Mpa)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于所述臭氧催化氧化裝置為密閉裝置，設(shè)有尾氣出口和出水口，所述中間尾氣傳輸裝置與尾氣出口連接，用于臭氧尾氣的傳輸和加壓處理，所述中間污水傳輸裝置與出水口連接，用于中間污水的傳輸和加壓處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于所述臭氧催化氧化裝置頂部液面以下設(shè)置有支撐架，用于放置催化劑，催化劑的厚度不應(yīng)該低于1m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于所述中間尾氣傳輸裝置包括傳輸管道和空氣壓縮機(jī)，所述中間污水傳輸裝置包括傳輸管道和加壓泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于所述溶氣裝置包括溶氣罐、壓力表、放氣閥和減壓閥中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于所述氣浮室頂部設(shè)有刮渣機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于所述氣浮室外側(cè)設(shè)有浮渣收集裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于所述用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)還包括尾氣破壞裝置，與所述氣浮室連通，用于接收處理所述氣浮室中排出的氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，其特征在于所述臭氧催化氧化裝置包括純氧機(jī)和臭氧發(fā)生器；所述臭氧發(fā)生器的規(guī)格根據(jù)所述臭氧催化氧化裝置內(nèi)水量確定，每升污水的臭氧發(fā)生量不得低于20mg。
11.一種用于污水的臭氧深度處理工藝，其用如權(quán)利要求1-10任一項所述的臭氧深度處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，所述工藝包括以下步驟：將污水首先通入臭氧催化氧化裝置，臭氧發(fā)生器向臭氧催化氧化裝置供臭氧，污水中COD在催化劑的催化作用下經(jīng)臭氧氧化降解。反應(yīng)后的尾氣進(jìn)入中間尾氣傳輸裝置后與空氣混合，經(jīng)過空氣壓縮機(jī)加壓處理，儲存至溶氣裝置；反應(yīng)后的中間污水，經(jīng)過中間污水傳輸裝置，儲存至溶氣裝置；溶氣裝置中的高壓中間污水直接在氣浮室中釋放，水體中污染物經(jīng)絮凝劑絮凝后，被氣泡攜帶至水體頂部，經(jīng)刮渣機(jī)除去。同時，水體中溶解的臭氧可繼續(xù)氧化水體中未被絮凝的污染物。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本申請公開了一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)及工藝，采用多級利用臭氧尾氣，結(jié)合高效的氣浮處理方法，有效提高了系統(tǒng)中臭氧的催化效率。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本申請?zhí)峁┝艘环N用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)，包括臭氧催化氧化裝置、中間尾氣傳輸裝置、中間污水傳輸裝置、溶氣裝置、氣浮室和尾氣破壞裝置；
所述臭氧催化氧化裝置產(chǎn)生的尾氣通入所述中間尾氣傳輸裝置，所述臭氧催化氧化裝置產(chǎn)生的廢水通入所述中間污水傳輸裝置；
所述溶氣裝置內(nèi)的氣壓大于所述氣浮室內(nèi)的氣壓。
在一些實施方式中，所述臭氧催化氧化裝置為密閉裝置，設(shè)有尾氣出口和出水口，所述中間尾氣傳輸裝置與尾氣出口連接，用于臭氧的加壓處理，所述中間污水傳輸裝置與出水口連接，用于廢水的加壓處理，所述中間尾氣傳輸裝置、中間污水傳輸裝置分別和溶氣裝置連接，所述溶氣裝置用于儲存加壓后的臭氧和廢水，所述溶氣裝置與氣浮室連接。
在一些實施方式中，臭氧催化氧化裝置可以是臭氧催化池，設(shè)有作為制備臭氧的純氧機(jī)、臭氧發(fā)生器、催化劑等。其中臭氧發(fā)生器的產(chǎn)能依照污水處理廠的處理水量決定，一般每噸污水的臭氧發(fā)生量不低于20g；催化劑設(shè)置在臭氧催化池中部或頂部，頂部液面以下設(shè)置有支撐架，用于放置催化劑，催化劑的厚度不應(yīng)該低于1m。
在一些實施方式中，所述中間尾氣傳輸裝置包括空氣壓縮機(jī)和輸氣管道(以下簡稱空壓機(jī))，所述中間污水傳輸裝置包括加壓泵和輸水管道。
在一些實施方式中，所述空壓機(jī)等加壓設(shè)備將臭氧尾氣和空氣混合后，進(jìn)入溶氣裝置，廢水經(jīng)過加壓泵等加壓設(shè)備之后也進(jìn)入溶氣裝置，所述溶氣裝置用于儲存加壓后的臭氧、空氣和廢水。
在一些實施方式中，所述溶氣裝置包括溶氣罐、壓力表、放氣閥和減壓閥中的一種或多種。
在一些實施方式中，所述氣浮室為密閉設(shè)置，頂部設(shè)有刮渣機(jī)，刮渣機(jī)產(chǎn)出的浮渣通過設(shè)置在氣浮室外側(cè)的收集器收集。
在一些實施方式中，所述氣浮室內(nèi)廢水排出后，通過尾氣破壞收集裝置收集處理系統(tǒng)剩余的殘余臭氧。
本申請在另一方面還公開了用于污水的臭氧深度處理工藝，如上述用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)在采用臭氧催化氧化裝置、中間尾氣傳輸裝置、水中間污水傳輸裝置、溶氣裝置和氣浮室的至少一種設(shè)備處理臭氧中的工藝。
所述工藝包括以下步驟：
將污水首先通入臭氧催化氧化裝置，臭氧發(fā)生器向臭氧催化氧化裝置供臭氧，污水中COD在催化劑的催化作用下經(jīng)臭氧氧化降解。
反應(yīng)后的臭氧尾氣進(jìn)入中間尾氣傳輸裝置加壓處理；
在一些實施方式中，中間尾氣傳輸裝置通入空氣與臭氧混合，經(jīng)過空氣壓縮機(jī)加壓處理，進(jìn)入溶氣裝置；
反應(yīng)后的中間污水，經(jīng)過中間污水傳輸裝置，進(jìn)入溶氣裝置；
將溶氣裝置內(nèi)的臭氧尾氣和中間污水通入氣浮室，進(jìn)行氣浮作用和臭氧的再次利用。
在一些實施方式中，所述臭氧催化氧化裝置為密閉裝置，所述催化劑置于支撐架之上，所述支撐架設(shè)置在臭氧催化氧化裝置的頂部或中部。所述，催化劑填料厚度為一米。催化劑頂部距離整個裝置的頂部有一段距離。
在一些實施方式中，所述廢水在臭氧催化氧化裝置內(nèi)停留時間為1-2h。
在一些實施方式中，所述臭氧催化氧化裝置內(nèi)設(shè)有臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器的產(chǎn)能依照污水處理廠的處理水量決定，一般每噸廢水的臭氧發(fā)生量不低于20g。
在一些實施方式中，所述氣浮室內(nèi)投加的反應(yīng)物混凝劑，聚合氯化鋁(PAC)或聚丙烯酰胺(PAM)的一種或多種。
在一些實施方式中，溶氣裝置內(nèi)的廢水進(jìn)入氣浮室壓力瞬間降低，產(chǎn)生大量氣泡，廢水中的有機(jī)物以及懸浮物被氣泡帶至頂部經(jīng)過刮渣機(jī)刮走，作為危險廢物處理。而最終產(chǎn)生的廢水則可以達(dá)標(biāo)排放或者繼續(xù)進(jìn)行生物處理。氣浮室尾氣中殘存的臭氧氣體，可以通過專用的尾氣破壞裝置進(jìn)行處理。
采用上述技術(shù)方案，本申請?zhí)峁┑囊环N用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)及其工藝具有如下有益效果：
本申請公開了一種用于污水的臭氧深度處理系統(tǒng)及工藝，為了保證最大程度地降解污染物，本申請?zhí)岢鐾ㄟ^多級利用臭氧并和氣浮法聯(lián)用的方法保證氧化效果。通過中間尾氣傳輸裝置、中間污水傳輸裝置分別收集臭氧催化氧化裝置中產(chǎn)生的尾氣、中間污水，并將其加壓處理通入溶氣裝置保存，將加壓后的氣體、液體通入到氣浮室中，由于壓力驟降，大量的氣體從污水中析出并伴隨著大量的小型氣泡，從而將經(jīng)過絮凝沉淀的污染物攜帶至水面經(jīng)刮渣機(jī)除去，同時氣體中的臭氧在此過程中進(jìn)一步氧化污水中未被絮凝的溶解性污染物。
通過多級利用體系中的臭氧，還提高了整個系統(tǒng)的臭氧利用率，提高了降解COD的效率，擴(kuò)展了臭氧高級氧化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和效果。
（發(fā)明人：張豐;劉崧;朱國宏）
