[發(fā)明專利]一種臭氧氧化水處理裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810234933.1
• 申請日: 2008-11-04
• 公開（公告）號: CN101386441A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張波;吳春篤;許小紅;儲金宇;陶明清
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，特指一種臭氧氧化水處理裝置。

背景技術(shù)

臭氧具有極強的氧化能力，它在水中的氧化還原電位為2.07eV。用臭氧處理廢水的方法叫臭氧化法，屬于化學(xué)氧化法的一種。在國外，臭氧已經(jīng)作為飲用水的消毒劑得到廣泛的應(yīng)用，它能快速有效地殺死水中的細菌和病毒，除去水中的異味。臭氧還被用來處理工業(yè)廢水，臭氧能有效除去水中的許多有機和無機污染物，降低水的BOD和COD，并對脫色、除臭、殺菌有顯著效果。臭氧化法和生化法、活性炭吸附等方法比起來有許多優(yōu)點，它的氧化能力強，凈化效果好，它可以在較短的時間內(nèi)使廢水中的污染物降低到允許排放濃度，還能消除廢水中致癌性的鹵代有機物前體，將污染物降解為毒性小或無毒害的物質(zhì)。它工藝簡單、安全可靠、不產(chǎn)生二次污染。

國內(nèi)外在臭氧用于處理飲用水和廢水的研究方面一直非常活躍，從臭氧單獨氧化發(fā)展到高級氧化過程，這些技術(shù)作用機理，主要是加快了臭氧氧化反應(yīng)的速率。然而，多數(shù)的臭氧吸收過程是由臭氧分子在水中的擴散過程控制或擴散和反應(yīng)同時控制的過程。因此如何強化傳質(zhì)，提高臭氧的利用效率，是臭氧化水處理技術(shù)中一個很重要的方面。臭氧工藝自投入生產(chǎn)實踐的百余年來，所采用的幾乎都是化工領(lǐng)域常見的氣液接觸形式和常用的機械攪拌等強化氣液相傳質(zhì)的傳統(tǒng)方法，如提高氣相中臭氧質(zhì)量濃度，增加接觸反應(yīng)容器內(nèi)的壓力，采用噴射、機械攪拌混合等方法。

總之，為了提高臭氧化效率，國內(nèi)外研究主要采取以下幾個措施：(1)提高氣相中臭氧的分壓，(2)提高氣相臭氧濃度，(3)降低溶解液體溫度，(4)擴大氣液接觸面積。其中(1)、(2)兩個措施要從臭氧發(fā)生器的優(yōu)化設(shè)計等方面，(3)降低溶解液體溫度在實際應(yīng)用中受到很大限制，目前主要方向是如何擴大氣液接觸面積來提高臭氧在水中的溶解效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提高臭氧化水處理工藝過程中臭氧傳質(zhì)速率和臭氧化反應(yīng)速度，同時減少臭氧化工藝運行費用，而提供的一種臭氧化水處理裝置。

一種臭氧化水處理裝置，包括氧氣瓶、臭氧化反應(yīng)器、高壓電源、儲水罐、水泵和臭氧毀滅器組成，其特征在于：臭氧化反應(yīng)器從里層到外層分別由不銹鋼條筒、微孔陶瓷管、氣室、玻璃管和螺旋纏繞的鋁薄片組成，氧氣瓶通過管路連接臭氧化反應(yīng)器的氣室，為氣室供給氧氣；高壓電源的高壓極連接到臭氧化反應(yīng)器外壁玻璃管上螺旋纏繞的鋁薄片，接地極連接到臭氧化反應(yīng)器內(nèi)壁微孔陶瓷管上鑲嵌的不銹鋼條筒，儲水罐通過管路分別與臭氧化反應(yīng)器的上端和下端連接，水泵位于儲水罐底部，臭氧毀滅器位于儲水罐的上方，通過管路連接臭氧毀滅器。

上述的一種臭氧化水處理裝置，其特征在于：在氧氣瓶連接到臭氧化反應(yīng)器的氣室的管路上設(shè)有氣體轉(zhuǎn)子流量計和壓力表。

上述的一種臭氧化水處理裝置，其特征在于：儲水罐與臭氧化反應(yīng)器的下端連接的管路中設(shè)有三通閥和液體轉(zhuǎn)子流量計。

上述的一種臭氧化水處理裝置，其特征在于：臭氧毀滅器與儲水罐連接的管路中設(shè)有出氣閥。

上述的一種臭氧化水處理裝置，其特征在于：臭氧化反應(yīng)器外壁的玻璃管和內(nèi)壁的微孔陶瓷管間的間隙為1～2mm，玻璃管與微孔陶瓷管兩管同心，其中玻璃管為高介電常數(shù)耐壓耐熱玻璃管，介電常數(shù)為7.5，微孔陶瓷管微孔直徑在100～200μm間。

上述的一種臭氧化水處理裝置，其特征在于：臭氧化反應(yīng)器底部應(yīng)高于儲水罐頂部，保障水泵停止后，臭氧化反應(yīng)器內(nèi)的水或廢水能回流到儲水罐內(nèi)。

本裝置的工作過程為：在臭氧化反應(yīng)器內(nèi)外壁間的氣室加上高壓，進入氣室的氧氣在高壓電場作用下產(chǎn)生臭氧和活性自由基，產(chǎn)生的臭氧和活性自由基在氣壓的作用下立即通過臭氧化反應(yīng)器內(nèi)壁微孔陶瓷管進入臭氧化反應(yīng)室內(nèi)；儲水罐儲存待處理的水或廢水，置于儲水罐底部的泵把水或廢水從臭氧化反應(yīng)器底部泵入，水或廢水在臭氧化反應(yīng)室內(nèi)與氣室內(nèi)產(chǎn)生的臭氧和活性自由基進行反應(yīng)；處理后的水或廢水由臭氧化反應(yīng)器的頂蓋通過管路進入儲水罐內(nèi)，進行循環(huán)處理；儲水罐的頂蓋通過管路連接臭氧毀滅器，儲水罐內(nèi)不能溶解的臭氧定期通過臭氧毀滅器處理掉，消除臭氧化反應(yīng)的尾氣；待經(jīng)過臭氧化反應(yīng)器處理的水或廢水經(jīng)過檢測到處理目標(biāo)要求，由儲水罐底部的泵泵出。

待處理水或廢水先進行預(yù)處理去除雜質(zhì)，防止顆粒物污染物堵塞臭氧化反應(yīng)器內(nèi)壁的微孔陶瓷管上的微孔。

在臭氧化反應(yīng)處理之前，先調(diào)節(jié)氧氣輸送壓力和流量，再調(diào)節(jié)水或廢水泵入臭氧化反應(yīng)器的流量和壓力，使氧氣在微孔陶瓷管內(nèi)壁微孔出口處壓力能阻擋泵入的水或廢水向放電間隙內(nèi)滲入。