专利名称：一种实现微污染水处理的紫外联合臭氧系统的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理设备技术领域，尤其涉及一种实现微污染水处理的uv/o3 (紫外联合臭氧)系统。
背景技术：
一般来说，受污染江河水体中主要包括石油烃、挥发酚、氨氮、农药、C0D、重金属、 砷、氰化物等，这些污染物种类较多，性质较复杂，但浓度比较低，尤其是那些难于降解、易于生物积累和具有致突变、致畸和致癌作用的优先控制有毒有机污染物，对人体健康毒害很大。目前，中国给水量不足，水资源浪费和污染严重，给水水质标准偏低，由于中国目前的经济实力，无法在较短时间内控制水源污染，改变水源水质低劣的现状，因而人们不得不采用新的处理方法来保证饮用水的安全和人们的健康。经过几十年的研究探索，开发出了许多净化新工艺。高级氧化法是一种新生的水处理技术，根据高级氧化技术中反应体系中界面特性不同，可将高级氧化技术分为均相高级氧化技术和非均相高级氧化技术，均相高级氧化技术包括Fenton氧化、03、UV/03、03/H202和UV/H202 (芬顿氧化、臭氧、臭氧联合紫外、臭氧联合双氧水和紫外联合双氧水)等体系，非均相氧化包括UV/Ti02 (紫外联合二氧化钛)等。其中WO3是均相高级氧化技术中的一种，在O3中引入UV后，羟基自由基的产生效率更高，有效的提高了臭氧氧化降解有机物的效率。由于UV不仅能够激发O3分子促使其产生· 0H， 还具有很强的杀菌性能，因此WO3技术在各种有机物的降解和自来水深度处理中有广泛的应用潜力。然而现行高级氧化设备存在集成度低，占地面积大，臭氧利用率低等问题。微污染水一般是指受有机物污染，部分水质超过《地表水环境质量标准》的III类水体要求的水体。传统处理微污染水的方法有电化学法，混凝沉淀加氯消毒法等，不能有效去除以溶解状态存在的有机物，而且都是实验室规模，很难推广应用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的高级氧化设备存在的上述不足，提供了一种实现微污染水处理的uv/o3系统，具有占地面积小，集成度高，氧化性能提高，臭氧利用率高，效果好的特点。本发明提出的一种实现微污染水处理的UV/03(紫外联合臭氧)系统，其特征在于所述的系统包括进气子系统、UVZO3反应器和尾气处理子系统，其中进气子系统包括氧气罐和臭氧发生器，UVZO3反应器主要由多个uv/o3反应单体串联而成，尾气处理子系统包括气水分离器和臭氧尾气破坏器；其中，氧气罐的出气口与臭氧发生器的进口相连，臭氧发生器的出口与uv/o3反应器的进气口相连，UVZO3反应器的进水口与待处理水相连，UVZO3 反应器的出水口与气水分离器进口相连，气水分离器的出气口与臭氧尾气破坏器的进口相连，气水分离器的出水口流出净化水。所述的微污染水包括景观水，饮用水水源，再生水等。所述的紫外灯和保护紫外灯的石英玻璃管套固定在壳体一端，紫外灯功率、石英玻璃套管尺寸由污水浓度，污水量等因素确定。被处理水在反应器内的停留时间为3 15min，以达到较高的净化效率。由上述本发明提供的技术方案可以看出本发明能够实现UV与O3的联合作用，反应器单体的串联，延长了水被紫外线照射的时间以及与O3的作用，使羟基自由基充分发挥氧化作用，去除水中的有机污染物，提闻出水水质；占地面积小，集成度闻，氧化性能提闻， 臭氧利用率高，效果好，适用于微污染水的处理。
图I为本发明的系统总体结构示意图。图2为本发明的UVZO3反应器的实施例的组成及连接示意图。图3为本实施例的UV/03反应器的单体结构示意图。各图中器件编号为1.氧气罐，2.臭氧发生器，3.待处理水储存箱，4.UV/03反应器，5.气水分离器，6.臭氧尾气破坏器，7.净化水储存箱，8.总进水口，9. 3#与4#单体的连接管，10.总出水口，11. 2#单体进水口，12. 2#单体出水口，13. 2#单体O3曝气头，14. 2#单体石英玻璃管套，15. 2#单体壳体，16. 2#单体紫外灯管，17.弹簧。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施对本发明作进一步说明。本发明的一种实现微污染水处理的UV/03系统，如图I所示，所述的系统包括进气子系统、UVZo3反应器和尾气处理子系统，其中进气子系统包括氧气罐I和臭氧发生器2， UVZO3反应器4主要由多个UVZO3反应单体串联而成(图中显示了六个仅为举例)，尾气处理子系统包括气水分离器5和臭氧尾气破坏器6 ;其中，氧气罐I的出气口与臭氧发生器2 的进口相连，臭氧发生器2的出口与UV/03反应器的进气口相连，UVZO3反应器的进水口与待处理水的储存箱3的出水口相连，UVZO3反应器的出水口与气水分离器5进口相连，气水分离器5的出气口与臭氧尾气破坏器6的进口相连，气水分离器5的水出口与净化水储存箱7相连。本发明的实现微污染水处理的UVZO3系统各部分的具体实施方式
分别说明如下本实施例UV/03反应器结构如图2、3所示，由6个反应单体组成。每个反应单体为圆柱状壳体，壳体内部一端设紫外灯管16及石英玻璃管套14，另一端设臭氧曝气头13。壳体两侧分设进水口 11与出水口 12，所有反应单体平行排列，相邻两个反应单体进水口与出水口相连通形成串联结构，首尾两个反应单体进水口、出水口为UVZO3反应器的进、出水口。被处理污水从UVZO3反应器总进水口 8 (即第一反应单体的进水口 )进入，流入第一个反应单体内，第一个反应单体处理后出水进入第二个反应单体，如此连接最终通过第六个反应单体处理后，通过总出水口 10(即第六反应单体的出水口)排出。本实施例UVZO3反应器的外壳、紫外灯管9、石英玻璃管套7，臭氧曝气头6均可采用常规成熟产品，其制作亦属于常规技术。
该反应器的设计结构能够增加曝气强度，可以处理不同类别和不同浓度的微污染水，并且具有很高的去除率；其中紫外灯功率、石英玻璃套管尺寸由污水浓度，污水量等因素确定。本实施例的每个反应单体结构相同，尺寸均为Φ XH = 24_X 1100mm,反应器总体尺寸 SLXH = 674mm X 110Omnin本发明的其它部分的设备氧气罐、臭氧发生器、气水分离器、臭氧尾气破坏器，均采用常规产品。本发明所述的实现微污染水处理的UVZO3系统进行水处理的方法如下(I)预先将调节好臭氧浓度的臭氧发生器的出气口接到反应器的O3进气口，通过曝气头的作用使反应器内O3分布均匀；(2)储存在待处理水储存箱3中的原水经反应器壳体的进水口进入反应器，在紫外灯的照射下由反应器单体I流向单体6，本实施例中为保证达到较高的净化效率，原水在反应器内的停留时间为3 15min，后进入气水分离器5，被分离气体经过臭氧尾气破坏器6后直接排放，被分离的水经总出水口 10进入净化水储存箱7。处理后的净化水储存在净化水储存箱7中待用。
权利要求
1.一种实现微污染水处理的uv/o3系统，其特征在于所述的系统包括进气子系统、 UVZO3反应器和尾气处理子系统，其中进气子系统包括氧气罐和臭氧发生器，UVZO3反应器主要由多个uv/o3反应单体串联而成，尾气处理子系统包括气水分离器和臭氧尾气破坏器； 其中，氧气罐的出气口与臭氧发生器的进口相连，臭氧发生器的出口与uv/03反应器的进气口相连，UVZO3反应器的进水口与待处理水相连，UVZO3反应器的出水口与气水分离器进口相连，气水分离器的出气口与臭氧尾气破坏器的进口相连，气水分离器的出水口流出净化水。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于每个UV/03反应单体均为圆柱状壳体，壳体内部一端设有紫外灯管及套于该紫外灯管外的石英玻璃管套，另一端设臭氧曝气头；壳体两侧分设进水口与出水口，所有反应单体平行排列，相邻两个反应单体的进水口 11与出水口相连通形成串联结构，首尾两个反应单体进水口或出水口为UVZO3反应器的进、出水 □。
3.根据权利要求I所述的微污染水包括景观水，饮用水水源，再生水。
全文摘要
本发明公开了一种实现微污染水处理的UV/O3系统，属于水处理设备技术领域。所述的系统包括进气子系统、UV/O3反应器和尾气处理子系统，其中进气子系统包括氧气罐和臭氧发生器，UV/O3反应器包括六组UV/O3反应单体，尾气处理子系统包括气水分离器和臭氧尾气破坏器。微污染水进入通有臭氧和紫外灯照射的UV/O3反应单体，通过总出水口排出，进入气水分离器，被分离气体经过臭氧尾气破坏器后直接排放，被分离的水经总出水口进入净化水储存箱。本设备适用于微污染水的处理，相比较现行微污染水处理设备，具有占地面积小，集成度高，臭氧利用率高，处理效果好等优势。
文档编号C02F9/08GK102583850SQ20121006020
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者王凯军, 阎中 申请人:清华大学