一种臭氧微纳米微气泡废水处理系统的制作方法

本实用新型涉及环境工程和污水处理领域，特别是一种臭氧微纳米微气泡废水处理系统。

背景技术：

臭氧作为强氧化物质，可在催化剂作用下分解产生羟基自由基，对有机污染物的选择氧化性则较小，对大部分有机污染物都体现出明显的氧化降解能力，广泛应用于难降解工业废水处理，如对含酚、含氰及印染废水处理等。臭氧能使氰络盐中的氰迅速分解，其反应为两步，先将剧毒的cn-氧化为cno-，以后再进一步氧化为co2和n2，能使有毒废水的毒性降低100倍左右。

但是溶解态臭氧极不稳定，易自分解生成o2，在水中的半衰期仅约20分钟，在水体内很难达到较高浓度；气态臭氧相对于溶解态臭氧更稳定，常态下半衰期接近16小时，但气泡在水体内会迅速上浮溢出，导致臭氧气泡大量溢出以及自分解，处理效率较低，氧化效果不理想，需要经过长时间的臭氧处理才可以使废水达到排放要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种微气泡直径小、处理效率高、停留时间长的纳米微气泡废水处理系统。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本实用新型是一种臭氧微纳米微气泡废水处理系统，该装置包括进水管道、出水管道和进气管道，出水管道的一端连通有真空负压室，真空负压室上设置有延伸至出水管道内的压缩扩展管，压缩扩展管包括依次设置的一次压缩段、一次扩张段、二次压缩段和二次扩张段；所述进水管道一端的端部从真空负压室外部伸入真空负压室内，真空负压室内的进水管道的端部形成尖嘴状的喷射部，进水管道的另一端连通有用于存储废水的储罐，在进水管道上还安装有便于输送水的进水泵；所述进气管道的一端与真空负压室连通，进气管道的另一端安装有进气装置，在进气管道上还安装有臭氧发生器。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的臭氧微纳米微气泡废水处理系统，所述出水管道与进水管道之间还连通有回流管道，回流管道上安装有用于控制回流管道通断的回流控制阀。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的臭氧微纳米微气泡废水处理系统，所述出水管道的输出口端还连通有出水罐，出水管道的输出口端伸入出水管并连接有增效释放器，出水罐内还设置有水处理填料。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的臭氧微纳米微气泡废水处理系统，所述出水管道的输出口端从出水罐的下部伸入出水罐、并朝向上方设置，水处理填料设置在出水罐的中部，出水罐的上部还连通有排放管。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的臭氧微纳米微气泡废水处理系统，所述进气装置包括空压机，空压机的出风口端与进气管道连通。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的臭氧微纳米微气泡废水处理系统，所述进水管道和出水管道上均设置有用于测量水压的压力表。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的臭氧微纳米微气泡废水处理系统，所述进气管道上还设置有转子流量计。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的臭氧微纳米微气泡废水处理系统，所述一次扩张段与二次压缩段的连接处与出水管道的内壁连接，二次扩张段的端部与出水管道的内壁连接。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的臭氧微纳米微气泡废水处理系统，所述进水泵为离心式水泵。

与现有技术相比，本实用新型通过进水泵抽取储罐里面的废水，通过进水管道、尖嘴状的喷射部将废水形成高速水流喷入真空负压室内，同时，将臭氧发生器产生的臭氧吸入真空负压室内，臭氧在高速水流作用下在真空负压室内混合产生臭氧纳米气泡，通过压缩扩张管的一级压缩段、一级扩张段、二级压缩段和二级扩张段的两次压缩扩张，然后，扩散到出水管道中。该系统结构简单，能够使臭氧在废水中形成纳米微气泡，从而快速充分溶解于水体中，同时臭氧微纳米微气泡浮力小，可以在水体中存续超过3小时，氧化处理效率高。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

参照图1，一种臭氧微纳米微气泡废水处理系统，该装置包括进水管道6、出水管道和进气管道3，出水管道的一端连通有真空负压室9，真空负压室9上设置有延伸至出水管道内的压缩扩展管，压缩扩展管包括依次设置的一次压缩段10、一次扩张段11、二次压缩段12和二次扩张段13；所述进水管道6一端的端部从真空负压室9外部伸入真空负压室9内，真空负压室9内的进水管道6的端部形成尖嘴状的喷射部8，进水管道6的另一端连通有用于存储废水的储罐，在进水管道6上还安装有便于输送水的进水泵5；所述进气管道3的一端与真空负压室9连通，进气管道3的另一端安装有进气装置，在进气管道3上还安装有臭氧发生器2。进水管道6、进气管道3和出水管道与真空负压室9的连接均为密封连接，防止漏水漏气；真空负压室9为一个密闭的腔室，在进水管道6向内喷射高速水流时，会带动真空负压室9内的空气从出水管道向外排出，进而形成负压，将进气管道3内的臭氧吸入，以达到气水混合的目的；使用时，进水泵5将进水管道6内水向真空负压室9内进行输送，在尖嘴状的喷射部8的作用下，形成高速水流进入真空负压室9内，同时在高速水流的作用下，进气管道3内的臭氧发生器2产生的臭氧通过进气管道3被吸入真空负压室9内，臭氧和水在真空负压室9内进行充分混合形成臭氧纳米气泡，而后经压缩扩张管进行两次压缩扩张，形成更多更小的臭氧纳米气泡，然后通过出水管道扩散出去；两次压缩扩张在压缩扩张管进行，空气与水的混合物先通过一次压缩段10进行一次压缩，再通过一次扩张段11进行扩张，接着再通过二次压缩段12进行再次压缩，最后，通过二次扩张段13进行扩张，臭氧气泡与水充分接触、混合，形成的臭氧纳米气泡浮力小，在水中停留时间长；进气管道3上还安装有单向阀，防止真空负压室9内的水逆流到进气管道3内。

所述出水管道与进水管道6之间还连通有回流管道16，回流管道16上安装有用于控制回流管道16通断的回流控制阀15。回流控制阀15采用开度可调的控制阀，便于通过调节回流控制阀15的开度，来调节曝气量的大小；回流管道16上还可以设置单向阀，防止真空负压室9进口侧的废水直接流到回流管道16内，影响回流。

所述出水管道的输出口端还连通有出水罐19，出水管道的输出口端伸入出水管并连接有增效释放器17，出水罐19内还设置有水处理填料18。增效释放器17为现有技术中的释放器，如tv型溶气释放器，可反冲洗，不易堵塞，臭氧微纳米微气泡经释放器降压消能后，能释放出更多的臭氧微纳米微气泡，进一步减小自身浮力，延长在水中停留时间，提高氧化处理效率；水处理填料18用于对排出出水罐19的废水再进行处理，常用的材料如折叠式滤芯、多面空心球、活性炭。

所述出水管道的输出口端从出水罐19的下部伸入出水罐19、并朝向上方设置，水处理填料18设置在出水罐19的中部，出水罐19的上部还连通有排放管20，使得含有臭氧的废水从出水罐19的下部进入，然后由释放器向上喷出，利用喷射力对水处理填料18进行冲击，提高水处理填料18的处理效果，最后从出水罐19上部的排放管20向外排出。

所述进气装置包括空压机1，空压机1的出风口端与进气管道3连通，空压机1指的是是现有技术中的空气压缩机，用于向进气管道3内提供空气，便于臭氧发生器2将空气中的部分氧气分解聚合为臭氧。

所述进水管道6和出水管道上均设置有用于测量水压的压力表，进水管道6上的压力表为进水压力表7，用于测量进水压力；出水管道上的压力表为出水压力表14，用于测量出水压力；进水压力表7和出水压力表14的设置便于测量进水管道6和出水管道上内的水压，方便根据压力进行曝气量的调整。

所述进气管道3上还设置有转子流量计4。转子流量计4是根据节流原理测量流体流量的，用于测量进气管道3内的气体流量。

所述一次扩张段11与二次压缩段12的连接处与出水管道的内壁连接，二次扩张段13的端部与出水管道的内壁连接，使得压缩扩张管固定安装在出水管道内，在水流作用下，不会发生晃动，同时出水管道的端部与真空负压室9密封连通，便于保持压力，防止漏水。使用时，放置在外部供水池内，用于将外部供水池内的水通过进水管道6向真空负压室9内输送。

所述进水泵5为离心式水泵。使用时，用于将储罐内的废水通过进水管道6向真空负压室9内输送。

该处理系统适用于市政污水、工业污水的预处理和末端深度处理。

纳米微气泡：指的是区别于普通微气泡，特指直径在50μm以下的超微细气泡。气泡在水中渐渐变小、相伴随的气泡内部压力相反的却是持续增加，在气泡“爆裂”后会产生瞬时高压同时增加水体中的溶氧及高浓氧负离子，另外，真空负压气泡能释放出巨大能量；特有压坏效应，能电离出超氧化物和活性氢氧基；带电性、滞留性、自我加压性、扩散性、强氧化性等特性。

本发明的有益效果在于：

（1）采用压缩扩张管，使臭氧微纳米微气泡与周围水体接触面积增大，快速充分溶解于水体中；

（2）臭氧微纳米微气泡浮力小，可以在水体中存续超过3小时，不容易上浮溢出并可随水流大范围迁移；

（3）臭氧氧化处理效率高，结构简单。