公布日：2023.04.11

申請日：2023.03.13

分類號：C02F1/78(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種基于臭氧的深度處理裝置及廢水深度處理系統(tǒng)，涉及工業(yè)廢水的深度處理技術(shù)領(lǐng)域，解決現(xiàn)有經(jīng)過處理的廢水出水中，仍然含有一定濃度的、未被徹底降解的有機(jī)污染物的技術(shù)問題，本發(fā)明通過二沉池出水+砂濾+pH調(diào)節(jié)池+臭氧預(yù)氧化+生物濾池+臭氧-過氧化氫+殘余氧化劑消除池處理；工序中的“臭氧預(yù)氧化”、“臭氧-過氧化氫”均可采用深度處理裝置，包括反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置混流組件，該混流組件的上方設(shè)置有布水器，該混流組件的下方設(shè)有射流器安裝口，該反應(yīng)釜的底部開有出水口，該反應(yīng)釜的頂端開有尾氣排氣口和進(jìn)水口，所述布水器與反應(yīng)釜的進(jìn)水口連通，通過混合流與推流的組合，使得廢水中有機(jī)污染物得以氧化徹底。

權(quán)利要求書

1.一種基于臭氧的深度處理裝置，包括反應(yīng)釜(409)，其特征在于，所述反應(yīng)釜(409)內(nèi)設(shè)置混流組件，該混流組件的上方設(shè)置有布水器(405)，該混流組件的下方設(shè)有射流器安裝口(402)，該反應(yīng)釜(409)的底部開有出水口(401)，該反應(yīng)釜(409)的頂端開有尾氣排氣口(403)和進(jìn)水口(404)，所述布水器(405)與反應(yīng)釜(409)的進(jìn)水口(404)連通；所述混流組件包括A型塔板(406)、B型塔板(407)和C型塔板(408)，所述A型塔板(406)設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)A型塔板(406)之間交錯(cuò)設(shè)置有B型塔板(407)和C型塔板(408)；所述A型塔板(406)、B型塔板(407)和C型塔板(408)的直徑相同并且均開有圓形孔洞，所述A型塔板(406)為圓板狀，B型塔板(407)中間開有圓形缺口，C型塔板(408)邊緣上開有四個(gè)相同規(guī)格的半圓形缺口，其中，B型塔板(407)和C型塔板(408)的圓形孔洞內(nèi)還設(shè)置有單向結(jié)構(gòu)；所述單向結(jié)構(gòu)由漏斗形支架(L2)、浮子(L3)、網(wǎng)罩(L4)組成，其中浮子(L3)為鐵氟龍材質(zhì)，中空結(jié)構(gòu)，中空體積與浮子(L3)總體積的比值為0.476，所述漏斗形支架(L2)的一端與圓形孔洞連通，該漏斗形支架(L2)內(nèi)放置有浮子(L3)，并通過網(wǎng)罩(L4)限位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于臭氧的深度處理裝置，其特征在于，所述混流組件的材質(zhì)是厚度為5mm的304或316L不銹鋼。

3.一種廢水深度處理系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1或2所述的深度處理裝置，其特征在于，所述廢水深度處理系統(tǒng)還包括砂濾池(1)、pH調(diào)節(jié)池(2)、臭氧發(fā)生器(3)、中間水池(5)、氧化劑消除池(6)、尾氣破壞器(7)、焦亞硫酸鈉貯存罐(8)、過氧化氫貯存罐(9)、風(fēng)機(jī)(14)，所述深度處理裝置設(shè)置有兩個(gè)，分別為臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)和臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)，所述臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)的進(jìn)水口(404)依次與pH調(diào)節(jié)池(2)、砂濾池(1)連通，所述臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)的射流器安裝口(402)與臭氧發(fā)生器(3)連通，所述臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)的出水口(401)通過中間水池(5)與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)的進(jìn)水口(404)連通，該臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)的出水口(401)通過氧化劑消除池(6)連通，該臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)的射流器安裝口(402)與臭氧發(fā)生器(3)連通，所述臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)和臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)的尾氣排氣口(403)均與尾氣破壞器(7)連通；所述pH調(diào)節(jié)池(2)與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)連通的管道上設(shè)置有第一水泵(12a)；所述中間水池(5)與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)連通的管道上設(shè)置有第二水泵(12b)和過氧化氫管道混合器(10a)，該過氧化氫管道混合器(10a)與過氧化氫貯存罐(9)連通；所述臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)與氧化劑消除池(6)連通的管道上設(shè)置有焦亞硫酸鈉管道混合器(10b)，該焦亞硫酸鈉管道混合器(10b)與焦亞硫酸鈉貯存罐(8)連通；所述氧化劑消除池(6)底部的曝氣設(shè)備與風(fēng)機(jī)(14)連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，所述焦亞硫酸鈉貯存罐(8)的出口管道上設(shè)置有第二計(jì)量泵(13b)，所述過氧化氫貯存罐(9)的出口管道上設(shè)置有第一計(jì)量泵(13a)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧發(fā)生器(3)與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)之間的管道上設(shè)置有第一射流器(11a)，該第一射流器(11a)為三通結(jié)構(gòu)，該第一射流器(11a)的一端與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)的射流器安裝口(402)連通，該第一射流器(11a)的另一端與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)的出水口(401)連通，該第一射流器(11a)的中間端與臭氧發(fā)生器(3)連通，其中，第一射流器(11a)與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)的出水口(401)連通的管道上依次設(shè)置有閥和第三水泵(14a)，第一射流器(11a)與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)的射流器安裝口(402)連通的管道上設(shè)置有閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧發(fā)生器(3)與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器(4a)之間的管道上設(shè)置有第二射流器(11b)，該第二射流器(11b)為三通結(jié)構(gòu)，該第二射流器(11b)的一端與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)的射流器安裝口(402)連通，該第二射流器(11b)的另一端與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)的出水口(401)連通，該第二射流器(11b)的中間端與臭氧發(fā)生器(3)連通，其中，第二射流器(11b)與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)的出水口(401)連通的管道上依次設(shè)置有閥和第四水泵(14b)，第二射流器(11b)與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器(4b)的射流器安裝口(402)連通的管道上設(shè)置有閥。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種廢水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧發(fā)生器(3)的出氣端還設(shè)置有氣體流量計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較低、維修保養(yǎng)難度小、有機(jī)污染物氧化徹底的臭氧-過氧化氫深度處理廢水的裝置；并提供一種基于上述裝置的工業(yè)廢水深度處理系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于臭氧的深度處理裝置，包括反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜內(nèi)設(shè)置混流組件，該混流組件的上方設(shè)置有布水器，該混流組件的下方設(shè)有射流器安裝口，該反應(yīng)釜的底部開有出水口，該反應(yīng)釜的頂端開有尾氣排氣口和進(jìn)水口，所述布水器與反應(yīng)釜的進(jìn)水口連通；所述混流組件包括A型塔板、B型塔板和C型塔板，所述A型塔板設(shè)置有兩個(gè)，兩個(gè)A型塔板之間交錯(cuò)設(shè)置有B型塔板和C型塔板；所述A型塔板、B型塔板和C型塔板的直徑相同并且均開有圓形孔洞，所述A型塔板為圓板狀，B型塔板中間開有圓形缺口，C型塔板邊緣上開有四個(gè)相同規(guī)格的半圓形缺口，其中，B型塔板和C型塔板的圓形孔洞內(nèi)還設(shè)置有單向結(jié)構(gòu)，用于單向通過臭氧氣泡；當(dāng)臭氧氣泡上浮至單向結(jié)構(gòu)時(shí)，通過浮力撐起浮子，進(jìn)入下一層塔板空間；如果沒有氣泡上浮時(shí)，浮子通過自重堵塞塔板孔洞，使得上一塔板層的廢水無法通過塔板孔洞進(jìn)入下一塔板層；所述單向結(jié)構(gòu)由漏斗形支架、浮子、網(wǎng)罩組成，其中浮子為鐵氟龍材質(zhì)，中空結(jié)構(gòu)，中空體積與浮子總體積的比值為0.476，所述漏斗形支架的一端與圓形孔洞連通，該漏斗形支架內(nèi)放置有浮子，并通過網(wǎng)罩限位，當(dāng)注入氣體時(shí)，通過氣體將浮子吹起，產(chǎn)生臭氧氣泡，當(dāng)關(guān)閉氣體時(shí)，浮子落入漏斗形支架內(nèi)堵住孔洞，避免廢水通過孔洞排入下一層。

具體來說，廢水自反應(yīng)釜頂部注入，臭氧從底部注入，氣液逆流；廢水進(jìn)入反應(yīng)釜頂部后通過布水器分散；臭氧通過射流器安裝口注入反應(yīng)釜底部；混流組件的相鄰的兩層塔板之間，通過臭氧氣泡的上浮擾動(dòng)廢水，從而使得廢水在反應(yīng)釜局部呈完全混合的流態(tài)，廢水中有機(jī)污染物被降解一部分，由于塔板孔洞上設(shè)置有單向機(jī)構(gòu)，使得廢水無法直接通過塔板孔洞，只能從上層塔板的缺口處進(jìn)入下一塔板層，這樣就形成了多個(gè)塔板層的串聯(lián)，廢水從頂部塔板層最終流至底部塔板層的過程中，有機(jī)污染物的濃度逐漸降解，從整體來看，廢水呈推流的流態(tài)。

所述混流組件的材質(zhì)是厚度為5mm的304或316L不銹鋼。

一種廢水深度處理系統(tǒng)，包括上述所述的深度處理裝置，所述廢水深度處理系統(tǒng)還包括砂濾池、pH調(diào)節(jié)池、臭氧發(fā)生器、中間水池、氧化劑消除池、尾氣破壞器、焦亞硫酸鈉貯存罐、過氧化氫貯存罐、風(fēng)機(jī)，所述深度處理裝置設(shè)置有兩個(gè)，分別為臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器和臭氧-過氧化氫反應(yīng)器，所述臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器的進(jìn)水口依次與pH調(diào)節(jié)池、砂濾池連通，所述臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器的射流器安裝口與臭氧發(fā)生器連通，所述臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器的出水口通過中間水池與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器的進(jìn)水口連通，該臭氧-過氧化氫反應(yīng)器的出水口通過氧化劑消除池連通，該臭氧-過氧化氫反應(yīng)器的射流器安裝口與臭氧發(fā)生器連通，所述臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器和臭氧-過氧化氫反應(yīng)器的尾氣排氣口均與尾氣破壞器連通；所述pH調(diào)節(jié)池與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器連通的管道上設(shè)置有第一水泵；所述中間水池與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器連通的管道上設(shè)置有第二水泵和過氧化氫管道混合器，該過氧化氫管道混合器與過氧化氫貯存罐連通；所述臭氧-過氧化氫反應(yīng)器與氧化劑消除池連通的管道上設(shè)置有焦亞硫酸鈉管道混合器，該焦亞硫酸鈉管道混合器與焦亞硫酸鈉貯存罐連通；所述氧化劑消除池底部的曝氣設(shè)備與風(fēng)機(jī)連通。

具體流程為：“二沉池出水+砂濾+pH調(diào)節(jié)池+臭氧預(yù)氧化+生物濾池+臭氧-過氧化氫+殘余氧化劑消除池”；工序中的“臭氧預(yù)氧化”、“臭氧-過氧化氫”均可采用上述深度處理裝置。

上述深度處理裝置用于臭氧預(yù)氧化時(shí)，水力停留時(shí)間為40~60min，臭氧投加量為20~40mg/L水。

上述深度處理裝置用于臭氧-過氧化氫時(shí)，水力停留時(shí)間為40~60min，臭氧投加量為80~100mg/L水，過氧化氫的投加質(zhì)量為臭氧投加質(zhì)量的0.2~0.4倍。

所述焦亞硫酸鈉貯存罐的出口管道上設(shè)置有第二計(jì)量泵，所述過氧化氫貯存罐的出口管道上設(shè)置有第一計(jì)量泵。

所述臭氧發(fā)生器與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器之間的管道上設(shè)置有第一射流器，該第一射流器的一端與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器的射流器安裝口連通，該第一射流器的另一端與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器的出水口連通，該第一射流器的中間端與臭氧發(fā)生器連通，其中，第一射流器與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器的出水口連通的管道上依次設(shè)置有閥和第三水泵，第一射流器與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器的射流器安裝口連通的管道上設(shè)置有閥。

所述臭氧發(fā)生器與臭氧預(yù)氧化反應(yīng)器之間的管道上設(shè)置有第二射流器，該第二射流器的一端與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器的射流器安裝口連通，該第二射流器的另一端與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器的出水口連通，該第二射流器的中間端與臭氧發(fā)生器連通，其中，第二射流器與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器的出水口連通的管道上依次設(shè)置有閥和第四水泵，第二射流器與臭氧-過氧化氫反應(yīng)器的射流器安裝口連通的管道上設(shè)置有閥。

所述臭氧發(fā)生器的出氣端還設(shè)置有氣體流量計(jì)。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過A、B、C三種類型塔板的交錯(cuò)排列，結(jié)合塔板孔上的單向結(jié)構(gòu)，使得廢水在通過反應(yīng)器時(shí)，在反應(yīng)器局部呈完全混合流的流態(tài)，在整體上呈現(xiàn)推流的流態(tài)。通過混合流與推流的組合，使得廢水中有機(jī)污染物得以氧化徹底。

（發(fā)明人：宋海農(nóng);陳文韜;劉玉莎;楊崎峰;周永信;汪濱）