一种污水高级氧化系统的制作方法

文档序号:4881737阅读:170来源:国知局
专利名称:一种污水高级氧化系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域,特别是指一种污水高级氧化系统。
背景技术
水是人类最宝贵的自然资源。社会经济的快速发展,进入水中的有机物数量和种类也随之急剧增加,造成水体的严重污染,尤其是那些毒性较强并且难降解的有机废水更是如此。高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造成了威胁。然而利用现有的生物处理方法,对可生化性差、以及相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难。通过常规的物理、化学、生物方法难以满足其净化要求,这就不得不考虑其它处理方法。随着研究的不断深入,高级氧化技术应运而生并有了显著进展,高级氧化(Advanced oxidation processes,AOPs)技术是通过各种光、声、电,磁等物理化学过程产生大量活性极强的自由基例如:口0H,该自由基具有强氧化性。通过这种强氧化性来降解水中有机物,最终被氧化分解为C02和H20。根据产生自由基的方式和反应条件的不同,可将其分为光化学氧化、声化学氧化、臭氧氧化、电化学氧化、芬顿氧化等。高级氧化技术,即AOPs技术是近些年新兴的水处理工艺,由于降解有机物具有高效性、普遍性和彻底性,已成为国内外水处理研究领域的热点课题。虽然AOPs技术存在多项优势,但是目前在国内应用广泛的仍是传统水处理技术,例如:活性污泥法、生物膜法。主要原因在于AOPs技术的探索时间尚短,基础理论还不十分完善,再加上实际污染系统复杂多样,使得AOPs技术无论在理论研究还是实践应用都存在不少有待研究解决的问题。另外现阶段污水站基本以一、二级处理为主,AOPs技术主要应用于三级处理,即深度处理,而且处理成本高、反应条件苛刻、反应器复杂、氧化剂和催化剂消耗量大都会使AOPs技术偏离实际应用。不过随着国家对水质标准的日益严格以及中水回用的紧迫需求,传统生化法和物化法很难达到上述要求,这样就为AOPs技术带来了机遇。在实际应用中如何实现AOPs技术的综合应用是急需解决的问题。
发明内容有鉴于此,本实用新型实施例的主要目的在于提供一种污水高级氧化系统,能够解决AOPs技术的综合应用的问题。为达到上述目的,本实用新型实施例的技术方案是这样实现的:本实用新型提供了一种污水高级氧化系统,所述系统包括:主反应罐、臭氧发生装置、超声波发生装置、酸调节反应罐、碱及絮凝剂(PAM)投加反应罐和沉淀池,其中,所述主反应罐底部设置有带有曝气头的臭氧进气口、以及芬顿反应亚铁盐和双氧水进口和放空口 ;所述主反应罐顶部安装有超声波换能器、搅拌器、紫外灯管和放气口 ;所述主反应罐两侧的垂直方向上等距设有多个取样口;所述臭氧发生装置通过臭氧进气口连接所述主反应罐,所述超声波发生装置通过超声波换能器连接所述主反应罐,所述酸调节反应罐连接所述主反应罐底部的进水口,所述主反应罐的出水口连接碱及PAM投加反应罐,碱及PAM投加反应罐连接所述沉淀池。其中,所述主反应罐底部设置的带有曝气头的臭氧进气口,具体为:所述带有曝气头的臭氧进气口,均匀布置在所述主反应罐的底部;所述主反应罐底部设置的芬顿反应亚铁盐和双氧水进口,具体为:以底部圆心为中心对称布置;所述主反应罐顶部安装的搅拌器,具体为:设置于顶部圆心处,搅拌器搅拌叶片距离主反应罐底部的距离为主反应罐高度的1/4 ;所述主反应罐顶部安装的超声波换能器和紫外灯管,具体为:以主反应罐顶部圆心为中心对称布置,紫外灯管套管外壁与主反应罐管壁的距离不小于20mm,超声波换能器与紫外灯管套管外壁的距离不小于IOmm ;所述主反应罐紫外灯管和超声波换能器与搅拌器的搅拌轴平行,紫外灯管比搅拌轴长30mm,超声波换能器比搅拌轴短30mm ;所述主反应罐两侧的垂直方向上等距设有多个取样口,具体为:等距可闭合的取样口。其中,所述臭氧发生装置的氧气源,包括:空气或者纯氧,在所述臭氧发生装置的管路上设置有气体流量计和臭氧浓度计。其中,所述超声波发生装置产生的超声波频率能根据需要调整,频率范围为20kHz 40kHz。其中,所述酸调节反应罐中设置有搅拌器,安装有酸碱度(PH)计,通过计量泵控制投酸量,酸调节反应罐底部设置有放空口。其中,所述碱及PAM投加反应罐中设置有搅拌器,安装有pH计,通过计量泵控制投碱量,碱及PAM投加反应罐底部设置有放空口,顶部上端设置有PAM添加孔。其中,所述沉淀池具体为:上部为圆柱体下部为圆锥体,圆柱体高度与圆锥体高度之比为15: 4。其中,所述污水高级氧化系统内各个部分采用管道连接,在管道上设置有带有调节功能的阀门。本实用新型实施例提供的一种污水高级氧化系统,所述系统包括:主反应罐、臭氧发生装置、超声波发生装置、酸调节反应罐、碱及絮凝剂(PAM)投加反应罐和沉淀池,其中,所述主反应罐底部设置有带有曝气头的臭氧进气口、以及芬顿反应亚铁盐和双氧水进口和放空口 ;所述主反应罐顶部安装有超声波换能器、搅拌器、紫外灯管和放气口 ;所述主反应罐两侧的垂直方向上等距设有多个取样口 ;所述臭氧发生装置通过臭氧进气口连接所述主反应罐,所述超声波发生装置通过超声波换能器连接所述主反应罐,所述酸调节反应罐连接所述主反应罐底部的进水口,所述主反应罐的出水口连接碱及PAM投加反应罐,碱及PAM投加反应罐连接所述沉淀池。能够通过不同的组合实现污水处理中多种高级氧化方法的综合应用。

图1是本实用新型一种污水高级氧化系统的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型实施例的基本思想是:在主反应罐中引入四种高级氧化方法,可以通过不同的组合实现对较难处理的污水进行净化。下面通过附图及具体实施例对本实用新型实施例再做进一步的详细说明。本实用新型实施例提供了一种污水高级氧化系统,图1是本实用新型一种污水高级氧化系统的结构示意图,如图1所示,所述系统包括:主反应罐11、臭氧发生装置12、超声波发生装置13、酸调节反应罐14、碱及絮凝剂(PAM)投加反应罐I 5和沉淀池16,其中,所述主反应罐11底部设置有带有曝气头的臭氧进气口、以及芬顿反应亚铁盐和双氧水进口和放空口 ;所述主反应罐顶部安装有超声波换能器、搅拌器、紫外灯管和放气口 ;所述主反应罐两侧的垂直方向上等距设有多个取样口 ;所述臭氧发生装置12通过臭氧进气口连接所述主反应罐11,所述超声波发生装置13通过超声波换能器连接所述主反应罐11,所述酸调节反应罐14连接所述主反应罐11底部的进水口,所述主反应罐11的出水口连接碱及PAM投加反应罐15,碱及PAM投加反应罐15连接所述沉淀池16。具体的,所述主反应罐11底部设置的带有曝气头的臭氧进气口,具体为:所述带有曝气头的臭氧进气口,均匀布置在所述主反应罐11的底部;所述主反应罐11底部设置的芬顿反应亚铁盐和双氧水进口,具体为:以底部圆心为中心对称布置;所述主反应罐11顶部安装的搅拌器,具体为:设置于顶部圆心处,搅拌器搅拌叶片距离主反应罐11底部的距离为主反应罐11高度的1/4 ; 所述主反应罐11顶部安装的超声波换能器和紫外灯管,具体为:以主反应罐11顶部圆心为中心对称布置,紫外灯管套管外壁与主反应罐11管壁的距离不小于20mm,超声波换能器与紫外灯管套管外壁的距离不小于IOmm ;所述主反应罐11紫外灯管和超声波换能器与搅拌器的搅拌轴平行,紫外灯管比搅拌轴长30mm,超声波换能器比搅拌轴短30mm ;所述主反应罐11两侧的垂直方向上等距设有多个取样口,具体为:等距可闭合的取样口。进一步的,所述臭氧发生装置12的氧气源,包括:空气或者纯氧,在所述臭氧发生装置12的管路上设置有气体流量计和臭氧浓度计。所述超声波发生装置13产生的超声波频率能根据需要调整,频率范围为20kHz 40kHz ο所述酸调节反应罐14中设置有搅拌器,安装有酸碱度(PH)计,通过计量泵控制投酸量,酸调节反应罐14底部设置有放空口。所述碱及PAM投加反应罐15中设置有搅拌器,安装有pH计,通过计量泵控制投碱量,碱及PAM投加反应罐15底部设置有放空口,顶部上端设置有PAM添加孔。所述沉淀池16具体为:上部为圆柱体下部为圆锥体,圆柱体高度与圆锥体高度之比为15: 4。所述污水高级氧化系统内各个部分采用管道连接,在管道上设置有带有调节功能的阀门。带有调节功能的阀门用于控制流量。[0040]在实际应用中,所述系统的工作方式为:步骤1,难处理的废水首先进入酸调节反应罐,根据废水pH值通过计量泵泵入一定量的酸,并在搅拌器的作用下搅拌均匀至所需PH值;步骤2,所述酸调节反应罐调节后的废水进入所述主反应罐,可以根据实际需要选择四种高级氧化方式的一种或几种,开启所述臭氧发生装置,根据气体流量计流量显示通过可调节阀门调节气体流量以控制臭氧产生量,臭氧通过所述曝气头均匀与废水混合,同时开启紫外灯管,并根据所需频率开启所述超声波发生装置,与此同时亚铁盐和双氧水同时进入所述主反应罐并在搅拌器的搅拌下与废水充分混合,实现废水的高级氧化;步骤3,所述主反应罐的出水进入碱及PAM投加反应罐中,根据废水pH值通过计量泵泵入一定量的碱,并在搅拌器的作用下搅拌均匀至所需pH值,同时向反应器内添加PAM,在碱反应罐中实现混凝反应;步骤4,所述喊及PAM投加反应iip完成喊调节和混凝反应后进入沉淀池中,废水在重力作用下实现固液分离,上清液从上部出水口排出,污泥从下部排泥口排水,实现污水的处理。应用本实用新型的系统,具有以下优点:(I)传统技术中由于在主反应罐中只设置一种或两种高级氧化技术,这就使得对相应难处理废水只能采用这一种或两种高级氧化技术来处理,这样就会使难处理废水处理方法有限,不能得到切实可行、经济的处理方法。本实用新型通过设置四种高级氧化技术于一个主反应罐,可以实现四种高级氧化技术的联用或者其中2种或3种的组合,为难处理废水深度处理拓宽了处理技术的选择面。(2)所述主反应罐顶部搅拌器位置位于顶部圆心处,搅拌器搅拌叶片距离主反应罐底部的距离为主反应罐高度的1/4,这一高度设置过高,则对底部进入的亚铁盐和双氧水搅拌不及时和均匀,影响芬顿反应的发生;这一高度设置过低,这对主反应罐上部废水起不到搅拌和匀质的作用。本实用新型通过设置所述主反应罐顶部搅拌器位置位于顶部圆心处,搅拌器搅拌叶片距离主反应罐底部的距离为主反应罐高度的1/4,有效避免了上述两种情况。(3)所述碱及PAM投加反应罐设置有搅拌器,安装有pH计,通过计量泵控制投酸量,并在底部设置有放空口,顶部上端设置有PAM添加孔。通过设置PAM添加孔,使得在碱及PAM投加反应罐内既能实现调碱的功能,又能实现高级氧化出水混凝反应的发生。(4)所述臭氧产生量、超声波频率、pH值及在主反应罐的停留时间均可根据需要自由调节。以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种污水高级氧化系统,其特征在于,所述系统包括:主反应罐、臭氧发生装置、超声波发生装置、酸调节反应罐、碱及絮凝剂(PAM)投加反应罐和沉淀池,其中, 所述主反应罐底部设置有带有曝气头的臭氧进气口、以及芬顿反应亚铁盐和双氧水进口和放空口 ;所述主反应罐顶部安装有超声波换能器、搅拌器、紫外灯管和放气口 ;所述主反应罐两侧的垂直方向上等距设有多个取样口; 所述臭氧发生装置通过臭氧进气口连接所述主反应罐,所述超声波发生装置通过超声波换能器连接所述主反应罐,所述酸调节反应罐连接所述主反应罐底部的进水口,所述主反应罐的出水口连接碱及PAM投加反应罐,碱及PAM投加反应罐连接所述沉淀池。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述主反应罐底部设置的带有曝气头的臭氧进气口,具体为:所述带有曝气头的臭氧进气口,均匀布置在所述主反应罐的底部; 所述主反应罐底部设置的芬顿反应亚铁盐和双氧水进口,具体为:以底部圆心为中心对称布置; 所述主反应罐顶部安装的搅拌器,具体为:设置于顶部圆心处,搅拌器搅拌叶片距离主反应罐底部的距离为主反应罐高度的1/4 ; 所述主反应罐顶部安装的超声波换能器和紫外灯管,具体为:以主反应罐顶部圆心为中心对称布置,紫外灯管套管外壁与主反应罐管壁的距离不小于20mm,超声波换能器与紫外灯管套管外壁的距离不小于IOmm ; 所述主反应罐紫外灯管和超声波换能器与搅拌器的搅拌轴平行,紫外灯管比搅拌轴长30mm,超声波换能器比搅拌轴短30mm ; 所述主反应罐两侧的垂直方向上等距设有多个取样口,具体为:等距可闭合的取样口。
3.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述臭氧发生装置的氧气源,包括:空气或者纯氧,在所述臭氧发生装置的管路上设置有气体流量计和臭氧浓度计。
4.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述超声波发生装置产生的超声波频率能根据需要调整,频率范围为20kHz 40kHz。
5.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述酸调节反应罐中设置有搅拌器,安装有酸碱度(PH)计,通过计量泵控制投酸量,酸调节反应罐底部设置有放空口。
6.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述碱及PAM投加反应罐中设置有搅拌器,安装有PH计,通过计量泵控制投碱量,碱及PAM投加反应罐底部设置有放空口,顶部上端设置有PAM添加孔。
7.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述沉淀池,具体为:上部为圆柱体下部为圆锥体,圆柱体高度与圆锥体高度之比为15: 4。
8.根据权利要求1或2所述的系统,其特征在于,所述污水高级氧化系统内各个部分采用管道连接,在管道上设置有带有调节功能的阀门。
专利摘要本实用新型公开了一种污水高级氧化系统,所述系统包括所述主反应罐底部设置有带有曝气头的臭氧进气口、以及芬顿反应亚铁盐和双氧水进口和放空口;所述主反应罐顶部安装有超声波换能器、搅拌器、紫外灯管和放气口;所述主反应罐两侧的垂直方向上等距设有多个取样口;所述臭氧发生装置通过臭氧进气口连接所述主反应罐,所述超声波发生装置通过超声波换能器连接所述主反应罐,所述酸调节反应罐连接所述主反应罐底部的进水口,所述主反应罐的出水口连接碱及PAM投加反应罐,碱及絮凝剂(PAM)投加反应罐连接所述沉淀池,能够通过不同的组合实现污水处理中多种高级氧化方法的综合应用。
文档编号C02F1/72GK202924850SQ20122063774
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者林秀军, 潘涛, 梁康强, 贾立敏, 宋英豪, 朱民, 孙长虹 申请人:北京市环境保护科学研究院
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