[發明專利]臭氧接觸池的設計方法

有效

• 申請號: 201510073293.0
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN104609534B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 楊宏偉;王小毛;戚圣琦
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F1/78
• 分類號: C02F1/78
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產權代理有限公司44311
• 代理人: 哈達

1.一種臭氧接觸池的設計方法，其包括以下步驟：

設定一臭氧接觸池模型，該臭氧接觸池包括多個處理單元，每個處理單元包括一曝氣段和一反應段，處理單元的個數記為i個，所述臭氧接觸池包括i個曝氣段和i個反應段；

通過計算方法獲得每個曝氣段的出水液相臭氧濃度與液面尾氣余臭氧的濃度的數值；

通過每個曝氣段出水液相臭氧濃度與液面尾氣余臭氧的濃度計算最終出水液相臭氧濃度及整個臭氧接觸池的液面尾氣余臭氧平均濃度；

利用最終出水液相臭氧濃度及整個臭氧接觸池的液面尾氣余臭氧平均濃度優化臭氧接觸池。

2.如權利要求1所述的臭氧接觸池的設計方法，其特征在于，所屬一級反應動力學常數k₁通過以下方式獲得：對待處理的水源水進行分析，通過靜態小試實驗測定臭氧在水中的消耗曲線；通過一級反應動力學方程，得到臭氧的一級反應動力學常數k₁。

3.如權利要求1所述的臭氧接觸池的設計方法，其特征在于，每個曝氣段臭氧的輸入濃度記為C_gin，每個曝氣段出水液相臭氧濃度記為C_li，第一處理單元中第一曝氣段的出水液相臭氧濃度C_l1與輸入臭氧的濃度C_gin的關系為：

，

液面尾氣余臭氧濃度C_g1滿足：

，

其中，h₀為臭氧接觸池中的水深；T為水溫；R為普適常數；H為亨利常數；d_b1為第1曝氣段氣泡粒徑；V₁為第1個反應段體積；v_b1為第1個曝氣段的氣泡實際上升速度；p₁和q₁為中間參數，中間參數的計算公式為：

，

，

其中，Q₁為進水流量，Q_g1為第一曝氣段的進氣流量，k₁為一級反應動力學常數，S₁為第一曝氣段的橫截面積，k_L1為第一曝氣段的臭氧傳質系數。

4.如權利要求1所述的臭氧接觸池的設計方法，其特征在于，第i（i大于等于2）個處理單元中第i曝氣段的出水液相臭氧濃度為C_li與輸入臭氧的濃度記為C_gin的關系為：

，

液面尾氣余臭氧的濃度C_gi為：

，

其中，?T為水溫；R為普適常數；H為亨利常數；d_bi為第i曝氣段氣泡粒徑；?v_bi為第1個曝氣段的氣泡實際上升速度；k_Li為第i曝氣段的臭氧傳質系數，A₁、A₂、p_i、q_i為中間參數，中間參數的計算公式為：

其中，h₀為臭氧接觸池的水深，S_i為第i個曝氣段的橫截面積；?V_i為第i個反應段的體積；V_（i-1）為第（i-1）個反應段體積；Q_gi為第i個曝氣段進氣流量；C_l（i-1）第（i-1）曝氣段的出水液相臭氧濃度，k₁為臭氧一級反應動力學常數，Q₁為進水流量。

5.如權利要求4所述的臭氧接觸池的設計方法，其特征在于，臭氧與待處理的水在i個曝氣段和i個反應段反應之后，待處理的水從臭氧接觸池的出口流出，部分臭氧余留在流出的水中，這部分臭氧的濃度為最終出水液相臭氧濃度，記為C’_li，C’_li的計算公式為：

。

6.如權利要求1所述的臭氧接觸池的設計方法，其特征在于，對于整個臭氧接觸池而言，臭氧的吸收率的計算公式如下：

，

其中，C_gi為第i段曝氣段液面尾氣余臭氧濃度，Q_gi為第i曝氣段進氣流量，C_gin為輸入臭氧的濃度。