[發明專利]臭氧協同紫外光催化凈化蒸發冷卻空調循環冷卻水的方法

無效

• 申請號: 200810017346.7
• 申請日: 2008-01-21
• 公開（公告）號: CN101224931A
• 公開（公告）日: 2008-07-23
• 發明（設計）人: 程剛;黃翔
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: C02F9/08
• 分類號: C02F9/08;C02F1/78;C02F1/32;C02F1/28;F24F5/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于空調制冷技術領域，具體涉及一種結合臭氧和紫外光催化技術來處理蒸發冷卻空調循環冷卻水的凈化方法。

背景技術

蒸發冷卻空調以水作為制冷劑進行熱、濕交換，具有改善室內空氣質量、節能環保等特點，近年來受到國內外廣泛關注。但其制冷降溫的介質——循環冷卻水系統的結垢、腐蝕和菌藻滋生以及所用化學水處理法帶來的巨大經濟壓力和環境問題，嚴重影響它的推廣應用。高效、經濟地控制水質、減少補水量和排污水量已成為蒸發冷卻空調循環冷卻水處理技術的一個重要研究方向。

臭氧水處理法具有殺菌、滅藻、緩蝕和阻垢的功效，并能使循環冷卻水系統在高濃縮倍數，甚至在零排放條件下運行而無二次污染，已在歐洲各國和美國等發達國家的循環冷卻水處理工程中大量應用。但是，由于臭氧氧化反應具有一定的選擇性，需要較高的投加劑量和較長的接觸時間才能將有機物徹底降解為二氧化碳和水，完全殺滅病原菌；另外，將臭氧應用于循環冷卻水處理還存在著臭氧利用率偏低、處理費用較高的問題。

光催化技術作為一種最具潛力的高級氧化技術，其反應過程產生的羥基自由基可迅速將有機物徹底降解為二氧化碳和水。但是，由于光生電子和光生空穴的復合率較高，單獨使用仍不能滿足水質凈化的需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種臭氧協同紫外光催化凈化蒸發冷卻空調循環冷卻水的方法，該方法將臭氧氧化和光催化技術有機結合，解決了單獨使用光催化技術的弊端，還可大幅減少臭氧投加量、降低能耗、提高了臭氧的利用率。

本發明所采用的技術方案是，臭氧協同紫外光催化凈化蒸發冷卻空調循環冷卻水的方法，蒸發冷卻器的上方、下方分別設置空調布水器和集水沉淀槽，該方法的具體步驟為，

采用一臭氧發生器產生臭氧；采用一氣液混合泵將集水沉淀槽里的上清液和臭氧發生器產生的臭氧同時吸入，通過氣液混合泵的加壓、混合，使臭氧充分溶解到水中，然后將臭氧水送到一氣液分離罐內，氣液分離罐將臭氧水中未溶解的臭氧氣體分離出來，并送入活性炭吸附柱進行吸附后排入大氣，氣液分離罐將剩余的臭氧水送入紫外光催化反應器中，在紫外光催化反應器內去除水中膠體、懸浮物，殺滅各種病原菌后，將處理后的水送入空調布水器，空調布水器將處理后的水噴淋到蒸發冷卻器上，經與引入空氣進行熱、濕交換后落入集水沉淀槽中，在集水沉淀槽內，沉淀的生物黏泥、水垢物通過集水沉淀槽的泥斗排出，上清液又被氣液混合泵吸入循環使用。

本發明的特點還在于，

上述的紫外光催化反應器由外腔體和外腔體內設置的筒體組成，筒體內放置有石英套管，石英套管內設置紫外燈管，筒體上涂覆有氧化鋅-二氧化鈦復合半導體材料。

本發明方法的有益效果在于：

1)采用氣液混合泵替代循環水泵和文氏混合器或氣體擴散板，使氣液混合泵邊吸水邊吸氣、在泵內加壓混合的方式投加臭氧，噪聲低、耗電少，臭氧溶解效率比文氏混合器高3倍，達到90％以上；

2)可以實現在線控制臭氧投加量，充分利用紫外線光催化反應產生的羥基自由基，進一步減小了臭氧發生器的體積與能耗，提高了臭氧的利用率；

3)使用氣液分離罐將未溶于水的臭氧氣體分離排出，可有效控制引風機出口臭氧濃度在工業衛生標準限值以下，提高了空調系統的安全程度；

4)在線控制臭氧投加量，充分利用紫外線光催化反應產生的羥基自由基，可高效、徹底的殺滅病原菌、分解有機物為二氧化碳和水等，大幅提高循環水濃縮倍數，減少補水量、排污量，最大限度提高殺菌、緩蝕和阻垢效果。

附圖說明

圖1是本發明方法的工藝流程示意圖；

圖2是本發明方法中采用的紫外光催化反應器的結構示意圖。

圖中，1.臭氧發生器，2.氣液混合泵，3.氣液分離罐，4.活性炭吸附柱，5.紫外光催化反應器，6.空調布水器，7.集水沉淀槽，8.外腔體，9.筒體，10.紫外燈管，11.石英套管。?

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。