臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置的制作方法

本实用新型涉及一种臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，属于污水处理技术领域。

背景技术：

传统的臭氧氧化技术对有机物的去除具有选择性，难以实现有机物的彻底去除，通常需要加入催化剂催化，但催化剂的回收与再生利用途径是制约催化臭氧技术的瓶颈，因此开发新型的无外加药剂的臭氧水处理装置尤为迫切。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，占地面积小，处理能力强，且无需外加药剂，处理成本低。

为了实现上述目的，本臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，包括同轴设置的外桶和内桶，所述内桶内部的上半部构成电控核心区，中部构成气浮区，所述外桶和内桶的中间夹层构成预氧化区，所述外桶内部的底部构成沉淀区；

所述预氧化区与电控核心区中均通过进气管通入臭氧，所述电控核心区内平行布设有电控电极。

进一步，所述预氧化区连通进水口，所述气浮区顶部连通排渣管，所述内桶通过出水筒与排水管连通，所述外桶底部连通排泥管。

进一步，所述电控核心区中设有通过plc控制器控制的活性氯检测装置。

进一步，所述进气管上均布有钛质曝气头。

进一步，所述电控电极的阳极为形稳阳极，阴极为碳质空气阴极，电控电极的极板间保持2~3cm的间距，电流密度5~15ma/cm²，电控电极上部设有绝缘性的电极整装杆连接各电极，极板间还设有未通电的铁板或铝板。

进一步，所述外桶内部的底部通过锥形挡板将外桶底部隔离形成沉淀区。

进一步，所述预氧化区水力停留时间设计为20~30min，沉淀区水力停留时间设计为10~15min，电控核心区水力停留时间设计为30~40min，气浮区水力停留时间设计为10~15min。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

针对传统臭氧的选择性氧化特性导致的有机物去除效果差和臭氧催化氧化技术面临的催化剂使用和回收困难等瓶颈，本装置内的电控产生的羟基配位体与臭氧耦合产生强氧化性的羟基自由基，同时，电控产生的活性氯和双氧水等活性物质与臭氧发生协同作用共同强化污水中有机污染物的去除，与现有技术装置相比，该装置具有占地面积小，处理能力强，且无需外加药剂，处理成本低等优势。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1、外桶；2、内桶；3、预氧化区；4、沉淀区；41、锥形挡板；5、电控核心区；6、气浮区；7、进水口；8、进气管；9、钛质曝气头；10、活性氯检测装置；11、电控电极；12、排渣管；13、排泥管；14、出水筒；15、排水管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，包括同轴设置的外桶1和内桶2，所述内桶2内部的上半部构成电控核心区5，中部构成气浮区6，所述外桶1和内桶2的中间夹层构成预氧化区3，所述外桶1内部的底部构成沉淀区4；此方案占地面积小，结构更为紧凑。

所述预氧化区3与电控核心区5中均通过进气管8通入臭氧，所述电控核心区5内平行布设有电控电极11。

进一步，所述预氧化区3连通进水口7，所述气浮区6顶部连通排渣管12，所述内桶2通过出水筒14与排水管15连通，所述外桶1底部连通排泥管13。

废水从进水口7进入预氧化区3，废水中有机物的凝聚性在其中得以改善，强化电控核心区5内臭氧-羟基配位体的形成。预氧化后废水自流进入电控核心区5，电控核心区5内电解产生的羟基配位体与臭氧耦合产生强氧化性的羟基自由基，同时，电解产生的活性氯和双氧水等活性物质与臭氧发生协同作用共同强化污水中有机污染物的去除。预氧化区3和电控核心区5产生的重质絮体在沉淀区4沉淀后经排泥管13去除。电控核心区5作用后的废水进入气浮区6，气浮区6内，臭氧-羟基配位体携带的有机物在多种活性物质的共同作用下进一步去除，并在臭氧微气泡的作用下完成气浮过程，产生的浮渣经排渣管12排出。气浮后废水进入出水筒14后经出水管15排出，此优选方案可实现水体在装置内的自流，节省在装置内部增加压力泵等措施，装置能耗低，处理效率高。

进一步，所述电控核心区5中设有通过plc控制器控制的活性氯检测装置10。plc控制器通过接收到的活性氯组分与浓度信号实时调控直流电源提供不同的电极电势，如此可强化活性氯与臭氧的协同作用。

进一步，所述进气管8上均布有钛质曝气头9。钛质曝气头9设置在电控核心区5的底部，用于扩散经进气口8投加的臭氧，臭氧投加量为0.5~1mgo3/mgcod，经氧化后的有机废水中有机物凝聚性得以改善，悬浮物含量大幅降低，所需臭氧投加量大幅降低。

进一步，所述电控电极11的阳极为形稳阳极，臭氧中混合的氧气通过阳极的催化作用产生羟基自由基，同时，水体中存在的氯离子经阳极催化产生活性氯，并通过与臭氧的协同作用强化有机物的去除。电控电极11的阴极为碳质空气阴极，同时实现臭氧和氧气的电催化还原，产生羟基自由基和双氧水，强化废水中有机物的去除。电控电极11的极板间保持2~3cm的间距，电流密度5~15ma/cm²，电控电极11上部设有绝缘性的电极整装杆连接各电极，以方便极板的更换。极板间还设有未通电的铁板或铝板，通过在阴阳极板间的电场内感应带电作用产生羟基配位体并通过与臭氧的耦合作用产生强氧化性的羟基自由基，强化有机物的去除。

进一步，所述预氧化区3水力停留时间设计为20~30min，沉淀区4水力停留时间设计为10~15min，电控核心区5水力停留时间设计为30~40min，气浮区6水力停留时间设计为10~15min。

进一步，所述外桶1内部的底部通过锥形挡板41将外桶1底部隔离形成沉淀区4。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，其特征在于，

包括同轴设置的外桶（1）和内桶（2），所述内桶（2）内部的上半部构成电控核心区（5），中部构成气浮区（6），所述外桶（1）和内桶（2）的中间夹层构成预氧化区（3），所述外桶（1）底部构成沉淀区（4）；

所述预氧化区（3）与电控核心区（5）中均通过进气管（8）通入臭氧，所述电控核心区（5）内平行布设有电控电极（11）。

2.根据权利要求1所述的一种臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，其特征在于，

所述预氧化区（3）连通进水口（7），所述气浮区（6）顶部连通排渣管（12），所述内桶（2）通过出水筒（14）与排水管（15）连通，所述外桶（1）底部连通排泥管（13）。

3.根据权利要求1所述的一种臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，其特征在于，

所述电控核心区（5）中设有通过plc控制器控制的活性氯检测装置（10）。

4.根据权利要求1所述的一种臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，其特征在于，

所述进气管（8）上均布有钛质曝气头（9）。

5.根据权利要求1所述的一种臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，其特征在于，

所述电控电极（11）的阳极为形稳阳极，阴极为碳质空气阴极，电控电极（11）的极板间保持2~3cm的间距，电流密度5~15ma/cm²，电控电极（11）上部设有绝缘性的电极整装杆连接各电极，极板间还设有未通电的铁板或铝板。

6.根据权利要求1所述的一种臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，其特征在于，

所述预氧化区（3）水力停留时间设计为20~30min，沉淀区（4）水力停留时间设计为10~15min，电控核心区（5）水力停留时间设计为30~40min，气浮区（6）水力停留时间设计为10~15min。

7.根据权利要求1所述的一种臭氧-羟基配位体电控耦合气浮水处理装置，其特征在于，

所述外桶（1）内部的底部通过锥形挡板（41）将外桶（1）底部隔离形成沉淀区（4）。

技术总结
本实用新型公开一种臭氧‑羟基配位体电控耦合气浮水处理装置。包括同轴设置的外桶（1）和内桶（2），内桶（2）内部的上半部构成电控核心区（5），中部构成气浮区（6），外桶（1）和内桶（2）的中间夹层构成预氧化区（3），外桶（1）内部的底部构成沉淀区（4）；预氧化区（3）与电控核心区（5）中均通过进气管（8）通入臭氧，电控核心区（5）内平行布设有电控电极（11）。本装置内的电控产生的羟基配位体与臭氧耦合产生强氧化性的羟基自由基，同时，电控产生的活性氯和双氧水等活性物质与臭氧发生协同作用共同强化污水中有机污染物的去除，与现有技术装置相比，该装置具有占地面积小，处理能力强，且无需外加药剂，处理成本低等优势。

技术研发人员：金鹏康;杨超;金鑫;刘泽山
受保护的技术使用者：江苏永冠给排水设备有限公司
技术研发日：2020.04.02
技术公布日：2021.01.08