一种新型处理高盐废水中有机物的装置的制作方法

本实用新型涉及一种新型处理高盐废水中有机物的装置，属于污水处理技术领域。

背景技术：

随着工业的迅速发展，污水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。目前，许多含高盐的废水主要采用蒸发浓缩的方式进行处理，使污水中所含污染物以固体颗粒物形式析出形成污泥，达到处理废水的目的。但含高盐的废水同时也会含有一部分有机物，这部分有机物在进行蒸发处理的过程中，会随着盐分一起析出，进入到污泥中无法分离，使产生的污泥由于含有大量有机物而无法回收利用，使其变为“危废”，造成了较大的二次污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的提供一种新型处理高盐废水中有机物的装置，该装置由底部的臭氧发生器以及上部的多级吸附器组合而成，能够将高盐废水中的有机物先进行去除，后续废水进行蒸发处理产生的污泥不含有有机物，能够回收利用。有效的解决了蒸发工艺中污泥成为“危废”，无法回收利用的问题。

该装置采用台湾冠宇水资源科技公司所生产的改性活性碳吸附剂(英文代号:MAC)，利用MAC选择性吸附能力(只选择性吸附有机污染物，对盐分不吸附)对废水中的有机污染物进行快速有效的吸附，将有机污染物吸附在MAC表面。而后，通过装置下部安装的台湾冠宇水资源科技公司所生产的在线臭氧发生器(英文代号:EO3)，直接在清水中产生臭氧气体，臭氧气体向上至MAC，使臭氧被MAC表面吸附并催化产生羟基自由基(·OH)。·OH自由基再对MAC表面的有机污染物进行氧化处理，使有机污染物被快速彻底的降解为对环境无害的物质。同时，吸附于MAC表面的的有机污染物被清除掉，使MAC始终处于不饱和状态，减少再生的需求。该处理装置运行过程中无须对MAC进行反洗，运行时能结合臭氧气体，快速有效的对水中的有机污染物进行氧化，适应性强，处理速度快，占地面积大大减小。

本实用新型的技术方案为：

新型处理高盐废水中有机物的装置，包括多级吸附器、臭氧气体发生器、曝气分配盘、进水分配盘、气体分离器、曝气泵，其特征在于：多级吸附器之间通过法兰盘连接，最上部的吸附器通过法兰盘与气体分离器相连，气体分离器顶部设有排气口，排气口通过管道、曝气泵与曝气分配盘进行连接；最下部的吸附器通过法兰盘与臭氧气体发生器相连，进水分配盘安装在气体分离器与最上部的吸附器之间，废水进口与进水分配盘相连，废水出口设置在最下部的吸附器的底部，曝气分配盘安装在最下部的吸附器的下部，曝气泵分别连接曝气分配盘和臭氧气体发生器的气室，每级吸附器内填充的是台湾冠宇水资源科技公司所生产的改性活性碳吸附剂(MAC)。

所述的臭氧气体发生器由壳体、进水分配管、接有电源的臭氧电极板、翅片扇热管、循环水泵、臭氧气体分离器组成，壳体安装接有电源的臭氧电极板，壳体上方设有出水管，壳体下方设有进水分配管，在进水分配管与出水管之间安装一个循环水泵，在出水管上安装翅片扇热管，壳体底部设有排污口，壳体上方设有排气口，排气口与臭氧气体分离器相连，臭氧气体分离器上方设有一气室。

本实用新型上部的多级吸附器与下部的臭氧气体发生器组成一个整体装置，通过管道与曝气泵连接。

废水通过通过进水分配盘将废水向下均匀分配到多级吸附器中，吸附后的废水通过下部废水出口流出，进入下一步的反应工艺中。

上部的多级吸附器顶部的气体分离器10的排气口通过管道、曝气泵与曝气分配盘进行连接。

下部臭氧气体发生器产生的臭氧气体通过管道、曝气泵与曝气分配盘进行连接。

清水通过补水管与下部臭氧气体发生器的壳体内，产生臭氧气体进入气室，气室通过管道、曝气泵与曝气分配盘进行连接。

下部臭氧气体发生器的壳体上的出水管通过管道、循环水泵与翅片扇热管连接，再与下部臭氧气体发生器的进水分配管进行连接，组成一个循环系统。

本实用新型的装置运行分为以下几个步骤：

步骤一：清水先通过补水管道进入下部臭氧气体发生器的壳体内，当清水达到设定高度时，臭氧电极板通电开始产生臭氧气体，产生的臭氧气体通过臭氧气体分离器进入气室。气室通过管道、曝气泵与曝气分配盘进行连接。臭氧气体通过曝气分配盘对上部多级吸附器进行曝气。

步骤二：臭氧气体发生器内的清水，在臭氧电极板反应过程中温度会升高。反应后的清水通过管道、循环水泵进入翅片扇热管，通过翅片扇热管与外部的冷空气进行换热后，再通过进水分配管返回到下部臭氧发生器的壳体内。当臭氧气体发生器内的清水消耗后，通过进水分配管进行补水。

步骤三：待臭氧气体通过曝气分配盘对上部多级吸附器进行曝气后，上部多级吸附器的废水进口开始进水，废水通过多级吸附器内填充的台湾冠宇水资源科技公司所生产的改性活性碳吸附剂MAC时，在臭氧气体的作用下将水中的有机物进行氧化处理。

步骤四：上部多级吸附器内由于氧化反应，会产生一部分的不凝气体，以及未反应完全的臭氧气体，经过气体分离器后，通过管道与曝气泵进行连接，返回曝气分配盘再次进入多级吸附器内进行反应。

该装置采用台湾冠宇水资源科技公司所生产的改性活性碳吸附剂(MAC)，利用MAC选择性吸附能力(只选择性吸附有机污染物，对盐分不吸附)对废水中的有机污染物进行快速有效的吸附，将有机污染物吸附在MAC表面。而后，通过装置下部安装的台湾冠宇水资源科技公司所生产的在线臭氧发生器(EO3)，直接在清水中产生臭氧气体，臭氧气体向上至MAC，使臭氧被MAC表面吸附并催化产生羟基自由基(·OH)。·OH自由基再对MAC表面的有机污染物进行氧化处理，使有机污染物被快速彻底的降解为对环境无害的物质。同时，吸附于MAC表面的的有机污染物被清除掉，使MAC始终处于不饱和状态，减少再生的需求。该处理装置运行过程中无须对MAC进行反洗，运行时能结合臭氧气体，快速有效的对水中的有机污染物进行氧化，适应性强，处理速度快，占地面积大大减小。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：壳体1、进水分配管2、接有电源的臭氧电极板3、翅片扇热管4、循环水泵5、臭氧气体分离器6、曝气分配盘7、多级吸附材料8、进水分配盘9、气体分离器10、曝气泵11。

图2为本实用新型的MAC表面的臭氧(O3)分解为羟基自由基(·OH)及COD有机物的降解示意图。

具体实施方式

结构附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括多级吸附器、臭氧气体发生器、曝气分配盘7、进水分配盘9、气体分离器10、曝气泵11，多级吸附器之间通过法兰盘连接，最上部的吸附器通过法兰盘与气体分离器10相连，气体分离器10顶部设有排气口，排气口通过管道、曝气泵与曝气分配盘进行连接；最下部的吸附器通过法兰盘与臭氧气体发生器相连，进水分配盘9安装在气体分离器10与最上部的吸附器之间，废水进口与进水分配盘9相连，废水出口设置在最下部的吸附器的底部，曝气分配盘7安装在最下部的吸附器的下部，曝气泵11分别连接曝气分配盘7和臭氧气体发生器的气室，每级吸附器内填充的是台湾冠宇水资源科技公司所生产的改性活性碳吸附剂8(MAC)；所述的臭氧气体发生器由壳体1、进水分配管2、接有电源的臭氧电极板3、翅片扇热管4、循环水泵5、臭氧气体分离器6组成，壳体1安装接有电源的臭氧电极板3，壳体1上方设有出水管，壳体1下方设有进水分配管2，在进水分配管2与出水管之间安装一个循环水泵5，在出水管上安装翅片扇热管4，壳体1底部设有排污口，壳体1上方设有排气口，排气口与臭氧气体分离器6相连，臭氧气体分离器6上方设有一气室。

本实用新型上部的多级吸附器与下部的臭氧气体发生器组成一个整体装置，通过管道与曝气泵连接。

废水通过通过进水分配盘将废水向下均匀分配到多级吸附器中，吸附后的废水通过下部废水出口流出，进入下一步的反应工艺中。

上部的多级吸附器顶部的气体分离器10的排气口通过管道、曝气泵与曝气分配盘进行连接。

下部臭氧气体发生器产生的臭氧气体通过管道、曝气泵与曝气分配盘进行连接。

清水通过补水管与下部臭氧气体发生器的壳体内，产生臭氧气体进入气室，气室通过管道、曝气泵与曝气分配盘进行连接。

下部臭氧气体发生器的壳体上的出水管通过管道、循环水泵与翅片扇热管连接，再与下部臭氧气体发生器的进水分配管进行连接，组成一个循环系统。

工作原理及特点：

本实用新型采用台湾冠宇水资源科技公司所生产的改性活性碳吸附剂MAC。利用MAC表面官能团的物理作用，透过静电引力或凡德瓦耳力，将污水中的有机污染物吸附在MAC表面，再通过MAC催化臭氧产生的羟基自由基(·OH)，进行高级氧化处理(AOP)，直接将吸附剂表面的COD污染物氧化掉。这样MAC就可再生，重复进行吸附。冠宇水资源科技公司的吸附材料MAC已经申请了中国专利“CN 103787443A-用以去除总解性固体的流过式吸附器”。

本实用新型采用冠宇水资源科技公司的臭氧发生器。臭氧发生器以低直流电压(24V或以下)电解清水，在清水中直接的产生臭氧。冠宇水资源科技公司臭氧发生器已申请了美国专利第9,174,859号。

从反应角度看，臭氧为氧化剂，MAC为还原剂，两者在水中相遇，便自动在常温下发生“氧化-还原”反应。有机物在MAC表面的吸附与降解，显示于下图2所示。

消除1mg可被臭氧氧化的有机污染物，须耗费2.5mg臭氧，而且臭氧化的反应速率慢，对一些有机污染物根本无能为力。因此，有机污染物的消除须要一个比臭氧更强大的氧化剂，就是羟基自由基(·OH)。

本实用新型采用臭氧，MAC组合氧化形式，利用了臭氧与MAC反应分解产生的氢氧自由基·OH为主的氧化，来对污水中的有机污染物进行氧化，将有机物彻底被氧化降解为CO₂和H₂O等无害物质。相对与其他化学氧化，臭氧、双氧水等氧化剂单独氧化来看，具有不可比拟的优势。

本实用新型采用的物理吸附技术与高级氧化技术组合的处理装置，一方面能使废水中的有机污染物能快速有效的转移到物理吸附剂表面，使废水中的有机污染物能够在最短的时间内被处理干净；另一方面采用臭氧氧化形式，能将污水中的以及MAC表面吸附的有机污染物彻底的无害化处理。这样组合的方式，能使装置连续使用，而物理吸附始终处于非饱和状态，无须进行停车反洗。