[發明專利]基于水力空化協同紫外強化臭氧處理農村污水的裝置及方法

有效

• 申請號: 201810809079.0
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108706801B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 呂金富;杜彩東;沈慶輝;蘇楊;敖朝龍
• 申請（專利權）人: 云南普發工程咨詢有限公司
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00;C02F1/34;C02F1/78;C02F1/32;C02F1/50;C02F101/30
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

本發明公開了一種基于水力空化協同紫外強化臭氧處理農村污水的裝置及方法，裝置包括進水管、臭氧發生器、文丘里式水氣混合器、混合反應箱、空化裝置，進水管與文丘里式水氣混合器進水口連接，臭氧發生器通過臭氧輸送管與文丘里式水氣混合器連通，臭氧輸送管位于文丘里式水氣混合器內的一端上設置有臭氧曝氣管，文丘里式水氣混合器與混合反應箱底部一側連通，混合反應箱底部另一側設置有出水口，2個空化裝置設置在文丘里式水氣混合器內，混合反應箱內設置有紫外燈；本發明裝置結構簡單、操作方便，巧妙聯合臭氧氧化、水力空化和紫外輻射作用，促進羥基自由基·OH的生成，提高體系氧化能力，減少臭氧用量，有效氧化難降解有機物和病原微生物，且效果顯著。

技術領域

本發明涉及水處理領域，具體涉及利用水力空化協同紫外輻射作用強化臭氧高級氧化技術深度處理農村污水的裝置及方法。

背景技術

隨著農村生活水平的提高，農村用水量越來越大，相應地產生的污水量越來越大，這些農村污水往往只經過簡單處理或者不處理就直接排放或者用于農田灌溉，但是經過處理后的農村污水中還含有如多環芳烴、氯化芳香族化合物和雜環類化合物等難降解污染物，以及糞大腸菌群等病原微生物，直接用于農業生產會降低糧食和蔬菜品質，甚至威脅人體健康，而直接排放勢必造成更嚴重的環境問題，因此處理過的農村污水在排放和回用之前必須進行深度處理。

目前臭氧曝氣是我國應用較廣的高級氧化技術，不僅能顯著殺滅病原微生物，還能將難降解有機物氧化，以及降低污水COD、濁度、色度等，是一項綠色環保的技術；但是在處理過程中，臭氧利用率低，且對于一些難降解有機物和病原微生物氧化不徹底，病原微生物再生長，造成水體二次污染；水力空化聯合臭氧氧化是近年來頗具發展應用前景的一項新型水處理技術；水力空化技術操作簡單，設備要求低。液體流經空化裝置形成空化泡，空化泡潰滅產生的沖擊波和射流會促使水分子分裂產生羥基自由基·OH，·OH氧化有機物時不具有選擇性，反應更加徹底。此外，強大的水力剪切力可破壞、斷裂大分子主鏈上的碳鍵，達到降解高分子有機物的目的。如李清方等人發明了一種水力空化與臭氧耦合處理污水的方法，通過污水與臭氧進入空化裝置后產生大量自由基，再進入立式罐進行反應形成二級處理系統。該方法反應過程較繁瑣，臭氧用量較大，需進一步改進；由于臭氧在紫外作用下也可產生羥基自由基·OH，同時紫外還具有良好的消毒作用。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種基于水力空化協同紫外強化臭氧處理農村污水的裝置，該裝置在紫外輻射、水力空化與臭氧協同作用下處理農村污水，三種技術的聯合可顯著增強系統的氧化性能，提高臭氧利用率，使污水中有機物的去除效率更高，促進難降解有機物的氧化和病原微生物的滅活。

本發明基于水力空化協同紫外強化臭氧處理農村污水的裝置包括進水管、臭氧發生器、文丘里式水氣混合器、混合反應箱、空化裝置，進水管與文丘里式水氣混合器進水口連接，臭氧發生器通過臭氧輸送管與文丘里式水氣混合器連通，臭氧輸送管位于文丘里式水氣混合器內的一端上設置有臭氧曝氣管，文丘里式水氣混合器與混合反應箱底部一側連通，混合反應箱底部另一側設置有出水口，2個空化裝置設置在文丘里式水氣混合器內，混合反應箱內設置有紫外燈。

所述進水管入口處設置有濾網孔板，攔截污水殘渣。

所述文丘里式水氣混合器由兩個文丘里管連接組成，在兩個文丘里管的喉管前端處分別設置有一個空化裝置，空化裝置包括圓形孔板Ⅰ、圓形孔板Ⅱ，圓形孔板Ⅰ直徑大于圓形孔板Ⅱ，圓形孔板Ⅰ、圓形孔板Ⅱ上孔的孔徑均小于5mm，臭氧發生器連接在與進水管連接的文丘里管的喉管處。

所述在兩個文丘里管的喉管上分別設置有壓力表Ⅰ、壓力表Ⅱ。

所述混合反應箱是由箱體Ⅰ、箱體Ⅱ頂部連通構成的中空倒U型箱體，箱體Ⅰ和箱體Ⅱ連接處設置有弧形凹槽，箱體Ⅰ和箱體Ⅱ內壁上交替設置有2個以上的帶孔擋板分別形成2條折流通道，在箱體Ⅰ右側內壁上、在箱體Ⅱ左側內壁上分別設置有一個以上的紫外燈Ⅰ，混合反應箱頂部設置有一個以上的紫外燈Ⅱ，帶孔擋板上孔的孔徑小于5mm。