本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种提高臭氧利用率的水处理装置及方法。
背景技术：
我国水环境面临着水资源短缺及污染严重的问题，尤其是工业废水由于其污水成分复杂，难降解有机物较多，且色度较大，常规的污水处理方法对其处理效果不佳，传统的生物法以及与物理法相结合的生物法面临的挑战越来越大，因此迫切需要找到一种有效的治理工业废水的方法及装置。
臭氧是一种氧化性很强的气体，其具有分解快且氧化选择性强等优点，已广泛应用于污水深度处理，臭氧在污水治理中主要起脱色、灭菌及氧化的作用，臭氧通过催化剂催化可以产生活跃的羟基自由基，自由基诱发链式反应是水中大分子有机物断裂成小分子有机物或直接矿化。单纯用臭氧氧化表现出分解不足以及选择性不强等缺点，因此本发明选用活性炭催化剂填充到臭氧催化氧化反应器以提高臭氧的利用率以及选择性。
传统的臭氧催化氧化反应器臭氧通过反应塔底部曝气设备进行曝气，水通过塔上部或下部直接进入塔内与臭氧气泡接触来治理污水，这种设备臭氧与污水接触面积较小且有相当一部分臭氧流失，其臭氧利用率较低。
技术实现要素：
为解决臭氧利用率较低的问题，本发明提供一种提高臭氧利用率的水处理装置及方法，能有效增加臭氧及污水的接触面积和接触时间，提高臭氧的利用率。
为解决以上问题，本发明技术方案如下：
本发明实施方式提供一种提高臭氧利用率的水处理装置，包括：
进水池、进水泵、臭氧催化氧化反应器、催化剂填料、臭氧发生器、出水集水池、回流泵和废气收集池；其中，
所述进水池经设有进水泵的管路与所述臭氧催化氧化反应器的进水口连接；
所述臭氧催化氧化反应器内设有将该臭氧催化氧化反应器内分隔为四区域的进水路径隔板；该臭氧催化氧化反应器内设有催化剂填料，所述催化剂填料下方的所述臭氧催化氧化反应器内底部设有布气管，所述布气管经设有流量调节阀的进气管与臭氧发生器连接；
所述臭氧催化氧化反应器的出水口经管路与所述出水集水池连接；
所述出水集水池经设有回流泵的回流管路与所述臭氧催化氧化反应器的回流口连接；
所述臭氧催化氧化反应器的排气口与废气收集池连接。
本发明实施方式还提供一种提高臭氧利用率的水处理方法，采用本发明所述的提高臭氧利用率的水处理装置，包括以下步骤：
将污水从进水池通过进水泵控制流量进入臭氧催化氧化反应器，进水进入臭氧催化氧化反应器内通过该臭氧催化氧化反应器内的进水路径隔板设定的路径流动，臭氧发生器通过进气管控制流量分别对臭氧催化氧化反应器内的四个区域进行曝气，使进水与臭氧、催化剂填料充分接触反应，水流流至出水口经过管道流入出水收集池内，出水收集池下方的出水口通过回流泵控制流量将出水重新回流至臭氧催化氧化反应器内，实现出水的循环处理；臭氧催化氧化反应器内内的剩余臭氧通过顶部的出气口排入废气收集池进行处理后达标排放。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的提高臭氧利用率的水处理装置及方法，其有益效果为：
通过在臭氧催化氧化反应器内设置进水路径隔板将该反应器内分成四个区域，加长水流路径，增加了臭氧与污水的接触面积，提高臭氧利用率；进气管设置流量调节阀，可以根据需要调节不同区域的通气量，从而最优臭氧投加量，以提高臭氧投加量；通过设置回流管，出水回流至臭氧催化氧化反应器循环处理更进一步加强了臭氧的利用率，使出水水质更佳；设置废气收集池，可以将未被利于的臭氧进行尾气处理，避免了二次污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是本发明实施例提供的提高臭氧利用率的水处理装置的结构示意图；
图中：1-进水池；2-进水泵；3-臭氧催化氧化反应器；4-催化剂填料；5-臭氧发生器；6-出水集水池；7-回流泵；8-废气收集池。
具体实施方式
下面结合本发明的具体内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
如图1所示，本发明实施例提供一种提高臭氧利用率的水处理装置，包括：
进水池、进水泵、臭氧催化氧化反应器、催化剂填料、臭氧发生器、出水集水池、回流泵和废气收集池；其中，
进水池经设有进水泵的管路与臭氧催化氧化反应器的进水口连接；
臭氧催化氧化反应器内设有将该臭氧催化氧化反应器内分隔为四个区域的进水路径隔板；该臭氧催化氧化反应器内设有催化剂填料，催化剂填料下方的所述臭氧催化氧化反应器内底部设有布气管，布气管经设有流量调节阀的进气管与臭氧发生器连接；
臭氧催化氧化反应器的出水口经管路与出水集水池连接；
出水集水池经设有回流泵的回流管路与臭氧催化氧化反应器的回流口连接；
臭氧催化氧化反应器的排气口与废气收集池连接。
上述水处理装置中，进水路径隔板为依次间隔设置的三块隔板，中间的隔板与两端的隔板交错设置，该三块隔板将所述臭氧催化氧化反应器内分隔为四个区域，三块隔板在该臭氧催化氧化反应器的进水口和出水口之间形成折返式水流路径；这样结构的反应器使污水可以与臭氧充分接触；
臭氧催化氧化反应器的进水口和回流口设在该臭氧催化氧化反应器的下部；臭氧催化氧化反应器的出水口设在该臭氧催化氧化反应器的上部；臭氧催化氧化反应器的排气口设在该臭氧催化氧化反应器的顶部。
上述水处理装置中，进水泵和回流泵均采用蠕动泵。采用蠕动泵便于调节进水、回流流量。
上述水处理装置中，臭氧发生器设在臭氧催化氧化反应器外部。
上述水处理装置中，布气管设有四个出气口，各出气口上均设有流量调节阀。通过设置流量调节阀来调节通气量。
上述水处理装置中，催化剂填料采用活性炭催化剂。
上述水处理装置中，废气收集池能实现废气收集以免造成二次污染。
本发明实施例还提供一种提高臭氧利用率的水处理方法，采用上述的提高臭氧利用率的水处理装置，包括以下步骤：
将污水从进水池通过进水泵控制流量进入臭氧催化氧化反应器，进水进入臭氧催化氧化反应器内通过该臭氧催化氧化反应器内的进水路径隔板设定的路径流动，臭氧发生器通过进气管控制流量分别对臭氧催化氧化反应器内的四个区域进行曝气，使进水与臭氧、催化剂填料充分接触反应，水流流至出水口经过管道流入出水收集池内，出水收集池下方的出水口通过回流泵控制流量将出水重新回流至臭氧催化氧化反应器内，实现出水的循环处理；臭氧催化氧化反应器内内的剩余臭氧通过顶部的出气口排入废气收集池进行处理后达标排放。
下面结合附图，对本发明的提高臭氧利用率的水处理装置及方法进行详细描述。
如图1所述，本发明实施例提供一种提高臭氧利用率的水处理装置，包括：进水池、臭氧催化氧化反应器、臭氧发生器、出水集水池及废气收集池；进水池侧方底部设置出水口，通过进水泵及进水管与臭氧催化氧化反应器进水口连接；臭氧催化氧化反应器设置两个进水口，分别与进水池和出水集水池连接，臭氧催化氧化反应器顶部设置出气口与废气收集池连接，臭氧催化氧化反应器侧方上部设置出水口与出水集水池连接，底部设置布气口与臭氧发生器连接，臭氧催化氧化反应器内部设置隔板将反应器分隔成4个部分，控制进水路径；臭氧发生器设置进气管与反应器底部布气口连接，设置4个流量计及调节阀调节反应器不同区域内的曝气量；出水集水池设置进水口与反应器出水口连接，设置出水口，通过回流泵与反应器进水口连接；废气收集池与反应器顶部出气口连接将剩余的臭氧气体通入废气收集池进行处理，进行达标排放。
本实施例提高臭氧利用率的水处理装置的处理方法，工作原理如下：
将污水从进水池1通过进水泵2设置流量进入反应器3，进水进入反应器内通过反应器内的隔板设定的路径流动，臭氧发生器通过进气管设置流量分别对臭氧催化氧化反应器5的4个区域进行曝气，使进水与臭氧、催化剂填料4充分接触反应，水流流至出水口经过管道流入出水收集池内，出水收集池6下方的出水口通过回流泵7设置流量将出水重新回流至臭氧催化氧化反应器5，实现出水的循环处理，臭氧催化氧化反应器5内的剩余臭氧通过反应器顶部的出气口排入废气收集池8进行处理，然后达标排放。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。