公布日：2022.09.13
申請日：2022.07.01
分類號：C02F1/32(2006.01)I;C02F1/78(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種光催化氧化法污水處理裝置及其污水處理方法，污水處理裝置包括有水箱、臭氧注入機(jī)構(gòu)、紫外線照射機(jī)構(gòu)和液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)，臭氧注入機(jī)構(gòu)包括有臭氧發(fā)生器、設(shè)置于水箱的底部且與臭氧發(fā)生器連接的臭氧曝氣器，紫外線照射機(jī)構(gòu)包括有與水箱順次循環(huán)連接的進(jìn)水管、管道式紫外線消毒器和出水管，液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)包括有驅(qū)動電機(jī)和離心葉輪，離心葉輪水平設(shè)置于水箱內(nèi)的頂部且與驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動軸固定連接，離心葉輪底端的水平高度高于水箱的最高水位，出水管的出水端朝向離心葉輪。本發(fā)明既可以阻止臭氧導(dǎo)致的氣泡溢出問題，提高光催化氧化的深度氧化效率，同時還提高了設(shè)備可小型化，模塊化設(shè)計的可行性。
權(quán)利要求書
1.一種光催化氧化法污水處理裝置，其特征在于：包括有水箱、臭氧注入機(jī)構(gòu)、紫外線照射機(jī)構(gòu)和液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)；所述的臭氧注入機(jī)構(gòu)包括有臭氧曝氣器和臭氧發(fā)生器，臭氧曝氣器設(shè)置于水箱的底部，臭氧發(fā)生器設(shè)置于水箱的外部且與臭氧曝氣器連接；所述的紫外線照射機(jī)構(gòu)包括有管道式紫外線消毒器、進(jìn)水管和出水管，所述的進(jìn)水管的進(jìn)水端與水箱的底部連通，進(jìn)水管的出水端與管道式紫外線消毒器的進(jìn)口連接，管道式紫外線消毒器的出口與出水管的進(jìn)水端連接，出水管的出水端與水箱的頂部連通；所述的液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)包括有驅(qū)動電機(jī)和離心葉輪，驅(qū)動電機(jī)設(shè)置于水箱的外部且固定于水箱的頂端，離心葉輪水平設(shè)置于水箱內(nèi)的頂部且與驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動軸固定連接，離心葉輪底端的水平高度高于水箱的最高水位，出水管的出水端朝向離心葉輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化氧化法污水處理裝置，其特征在于：所述的水箱的頂部設(shè)置有進(jìn)水口，水箱的底部設(shè)置有出水口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化氧化法污水處理裝置，其特征在于：所述的水箱的頂部設(shè)置有排氣口，所述的離心葉輪位于排氣口的水平下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化氧化法污水處理裝置，其特征在于：所述的水箱的頂部設(shè)置有臭氧接頭，臭氧發(fā)生器通過臭氧進(jìn)氣管與臭氧接頭連接，臭氧接頭通過臭氧出氣管與臭氧曝氣器連接，所述的臭氧進(jìn)氣管上設(shè)置有進(jìn)氣單向閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化氧化法污水處理裝置，其特征在于：所述的臭氧曝氣器選用臭氧曝氣石。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化氧化法污水處理裝置，其特征在于：所述的進(jìn)水管上連接有增壓泵，進(jìn)水管的進(jìn)水端和出水管的出水端處均連接有水閥，所述的出水管的出水端處連接有朝向離心葉輪的加壓噴頭。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種光催化氧化法污水處理裝置，其特征在于：所述的加壓噴頭為變徑噴頭，變徑噴頭進(jìn)水端的管徑與出水管的管徑一致，變徑噴頭出水端的管徑小于變徑噴頭進(jìn)水端的管徑，變徑噴頭的出水端朝向離心葉輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化氧化法污水處理裝置，其特征在于：所述的離心葉輪是由一圈豎直設(shè)置的弧形葉片組成，出水管的出水端水平朝向離心葉輪，即出水管出水端噴射的水柱垂直噴射于離心葉輪的弧形葉片上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光催化氧化法污水處理裝置的污水處理方法，其特征在于：具體包括有以下步驟：(1)、將待處理的污水注入水箱內(nèi)，然后啟動臭氧注入機(jī)構(gòu)、紫外線照射機(jī)構(gòu)和液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)；(2)、臭氧發(fā)生機(jī)組產(chǎn)生的臭氧進(jìn)入臭氧曝氣石，經(jīng)過臭氧曝氣石的細(xì)化，臭氧變成了臭氧氣泡，臭氧氣泡一部分分散在水箱內(nèi)的污水中，另一部分臭氧氣泡堆積于污水的液面處，形成了氣液混合泡沫層，此時，水箱內(nèi)的污水進(jìn)入臭氧飽和狀態(tài)；(3)、臭氧飽和的污水被導(dǎo)入管道式紫外線消毒器中，污水在高輻射密度的紫外線照射場內(nèi)進(jìn)行光催化氧化反應(yīng)處理，被光催化氧化后的高壓液流噴射于離心葉輪的弧形葉片上；(4)、因液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)離心風(fēng)輪的高速運(yùn)動，高壓液流被破壞，形成液珠群，以螺紋線路向水箱的內(nèi)壁射出，形成離心激射的刀幕屏障，刀幕屏障一方面阻斷了不斷往上漲的氣液混合泡沫層，同時將氣泡中逃逸的臭氧再次通過液珠群強(qiáng)行溶入于因被光催化氧化反應(yīng)處理而臭氧含量變少的污水中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種光催化氧化法污水處理裝置及其污水處理方法，既可以阻止臭氧導(dǎo)致的氣泡溢出問題，提高光催化氧化的深度氧化效率，同時還提高了設(shè)備可小型化，模塊化設(shè)計的可行性。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：
一種光催化氧化法污水處理裝置，包括有水箱、臭氧注入機(jī)構(gòu)、紫外線照射機(jī)構(gòu)和液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)；所述的臭氧注入機(jī)構(gòu)包括有臭氧曝氣器和臭氧發(fā)生器，臭氧曝氣器設(shè)置于水箱的底部，臭氧發(fā)生器設(shè)置于水箱的外部且與臭氧曝氣器連接；所述的紫外線照射機(jī)構(gòu)包括有管道式紫外線消毒器、進(jìn)水管和出水管，所述的進(jìn)水管的進(jìn)水端與水箱的底部連通，進(jìn)水管的出水端與管道式紫外線消毒器的進(jìn)口連接，管道式紫外線消毒器的出口與出水管的進(jìn)水端連接，出水管的出水端與水箱的頂部連通；所述的液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)包括有驅(qū)動電機(jī)和離心葉輪，驅(qū)動電機(jī)設(shè)置于水箱的外部且固定于水箱的頂端，離心葉輪水平設(shè)置于水箱內(nèi)的頂部且與驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動軸固定連接，離心葉輪底端的水平高度高于水箱的最高水位，出水管的出水端朝向離心葉輪。
所述的水箱的頂部設(shè)置有進(jìn)水口，水箱的底部設(shè)置有出水口。
所述的水箱的頂部設(shè)置有排氣口，所述的離心葉輪位于排氣口的水平下方。
所述的水箱的頂部設(shè)置有臭氧接頭，臭氧發(fā)生器通過臭氧進(jìn)氣管與臭氧接頭連接，臭氧接頭通過臭氧出氣管與臭氧曝氣器連接，所述的臭氧進(jìn)氣管上設(shè)置有進(jìn)氣單向閥。
所述的臭氧曝氣器選用臭氧曝氣石。
所述的進(jìn)水管上連接有增壓泵，進(jìn)水管的進(jìn)水端和出水管的出水端處均連接有水閥，所述的出水管的出水端處連接有朝向離心葉輪的加壓噴頭。
所述的加壓噴頭為變徑噴頭，變徑噴頭進(jìn)水端的管徑與出水管的管徑一致，變徑噴頭出水端的管徑小于變徑噴頭進(jìn)水端的管徑，變徑噴頭的出水端朝向離心葉輪。
所述的離心葉輪是由一圈豎直設(shè)置的弧形葉片組成，出水管的出水端水平朝向離心葉輪，即出水管出水端噴射的水柱垂直噴射于離心葉輪的弧形葉片上。
一種光催化氧化法污水處理方法，具體包括有以下步驟：
(1)、將待處理的污水注入水箱內(nèi)，然后啟動臭氧注入機(jī)構(gòu)、紫外線照射機(jī)構(gòu)和液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)；
(2)、臭氧發(fā)生機(jī)組產(chǎn)生的臭氧進(jìn)入臭氧曝氣石，經(jīng)過臭氧曝氣石的細(xì)化，臭氧變成了臭氧氣泡，臭氧氣泡一部分分散在水箱內(nèi)的污水中，另一部分臭氧氣泡堆積于污水的液面處，形成了氣液混合泡沫層，此時，水箱內(nèi)的污水進(jìn)入臭氧飽和狀態(tài)；
(3)、臭氧飽和的污水被導(dǎo)入管道式紫外線消毒器中，污水在高輻射密度的紫外線照射場內(nèi)進(jìn)行光催化氧化反應(yīng)處理，被光催化氧化后的高壓液流噴射于離心葉輪的弧形葉片上；
(4)、因液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)離心風(fēng)輪的高速運(yùn)動，高壓液流被破壞，形成液珠群，以螺紋線路向水箱的內(nèi)壁射出，形成離心激射的刀幕屏障，刀幕屏障一方面阻斷了不斷往上漲的氣液混合泡沫層，同時將氣泡中逃逸的臭氧再次通過液珠群強(qiáng)行溶入于因被光催化氧化反應(yīng)處理而臭氧含量變少的污水中。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明液基機(jī)械撞擊機(jī)構(gòu)的離心葉輪在工作的時候，將激射入水箱的污水以離心激射的方式甩至水箱的內(nèi)壁上，相當(dāng)于在水箱內(nèi)安置一把不斷旋轉(zhuǎn)的水刀，離心葉輪的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使水刀在污水水面處的氣液混合泡沫層上方形成一道刀幕屏障，有效阻斷因臭氧曝氣器不斷注入臭氧而造成的不斷上升的氣液混合泡沫層；本發(fā)明采用液基切削泡沫，液基切削泡沫和固體基(比如金屬網(wǎng)，金屬針刺)的消泡結(jié)構(gòu)有本質(zhì)上的區(qū)別，因為液基(一般是水基)的基體有溶氣的效果，可以壓制伴生小氣泡的連鎖反應(yīng)，可以將呈疊加勢的氣液混合泡沫層轉(zhuǎn)化成可控的乳化層，在成功處理和控制泡沫堆的同時，還最大程度地提高了臭氧和污水的接觸面積。污水乳化層以下的污水處于臭氧飽和狀態(tài)，此部分污水被輸送到管道式紫外線消毒器內(nèi)，于近距離范圍內(nèi)被高劑量的紫外線照射，紫外線催化了臭氧氧化活性物質(zhì)(*OH)的形成，實(shí)現(xiàn)了污水雜質(zhì)的分解、降解，同時也將臭氧轉(zhuǎn)化成環(huán)保的氧氣。
（發(fā)明人：林晨星;宋偉龍;盧育發(fā);李鳳光）
