CN200974781Y - 一种超声－臭氧协同处理废水装置 - Google Patents

一种超声－臭氧协同处理废水装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种超声－臭氧协同处理废水装置。本装置包括氧气瓶、臭氧发生器、三通管、流量计、臭氧浓度测量装置、气升式内环流超声反应器、超声发生器、超声换能器、超声探头、臭氧尾气处理装置和进气管。臭氧发生器的进口接氧气瓶的出口，臭氧发生器的出口通过三通管、流量计分别与气升式内环流反应器和臭氧浓度测量装置的进口连接，气升式内环流反应器的出口与臭氧尾气处理装置的进口相连接，超声发生器、超声换能器、超声探头依次相连。本装置利用超声和内环流的双重作用加强臭氧在水中的传质，同时利用超声－臭氧协同产生具有极强氧化能力的羟基自由基，因此特别适用于处理难降解的工业有机废水。

Description

一种超声-臭氧协同处理废水装置
技术领域
本实用新型涉及一种超声-臭氧协同处理废水装置。主要利用超声和内环流的双重作用加强臭氧在水中的传质，同时利用超声-臭氧协同产生具有极强氧化能力的羟基自由基，因此特别适用于处理难降解的工业有机废水。
背景技术
臭氧作为一种选择性氧化剂，主要应用在给水处理中，但是臭氧和其它氧化剂一样生产成本较高，而且在传统的气液接触设备，如鼓泡塔中臭氧由气相向液相的传递速率较低，造成臭氧的利用率低。另外臭氧的氧化能力有限，导致废水处理过程中矿化效果(即总有机碳TOC去除率)不理想，因此新型反应器在臭氧废水处理过程中的应用已渐成趋势。
发明内容
本实用新型就是针对上述问题提供的一种废水处理装置，主要利用超声和内环流的双重作用加强臭氧在水中的传质，同时利用超声-臭氧协同产生具有极强氧化能力的羟基自由基，特别适用于处理难降解的工业有机废水。
本装置包括氧气瓶、臭氧发生器、三通管、流量计、臭氧浓度测量装置、气升式内环流超声反应器、超声发生器、超声换能器、超声探头、臭氧尾气处理装置和进气管，其中：臭氧发生器的氧气进口接氧气瓶的出口，臭氧发生器的臭氧出口通过三通管、流量计分别与气升式内环流反应器和臭氧浓度测量装置的进口连接，气升式内环流反应器的出口与臭氧尾气处理装置的进口相连接，臭氧尾气处理装置的出口和臭氧浓度测量装置的出口与大气相通，超声换能器的一端连接超声发生器，另一端连接超声探头。
上述气升式内环流反应器呈“T”形，其顶部设有气液分离室，下方设有挡板划分为降液区和升液区，升液区和降液区之间在挡板的上部和底部分别相连通；位于升液区一侧的进气管尾端连接有一曝气头，降液区对应气液分离室的上端设有一尾气出口管。
该装置利用超声和内环流的双重作用加强臭氧在水中的传质，具有传质系数高、供气效率高、混合效果好等特点，同时超声还可与臭氧协同产生具有极强氧化能力的羟基自由基，反应效果好、结构简单、造价低，特别适用于处理难降解的工业有机废水。
附图说明
图1为本实用新型废水处理装置的结构示意图。
具体实施方式
参见附图1，本实用新型包括氧气瓶1、臭氧发生器2、三通阀3、流量计4和6、超声发生器7、超声换能器9、超声探头17、气升式内环流超声反应器16、臭氧浓度测量装置5、臭氧尾气处理装置8和进气管14。氧气瓶1中的氧气通过进气管送到臭氧发生器2，臭氧发生器2通过进气管输送臭氧到三通管3，再经三通管3分别将臭氧输送到流量计4和6，流量计4与臭氧浓度测量装置5相连接，与流量计6相连接的进气管14进入气升式内环流反应器的升液区15，其尾端设有曝气头13；超声发生器7与超声换能器9相连接，超声换能器9连接有超声探头17；气升式内环流超声反应器16的顶部为气液分离室18，在此臭氧气泡和废水分离，大部分臭氧气泡可以进入降液区继续反应，增加臭氧利用率，节省能耗。在气升式内环流超声反应器16中，位于气液分离室18的下面设有挡板11划分为升液区15和降液区12，且升液区和降液区之间在挡板的上部和底部分别相连通，与降液区12对应气液分离室18的位置处开有一尾气出口19，其出口管连接到臭氧尾气处理装置8，不能进入降液区继续反应的臭氧气泡在气液分离室18被分离，再通过尾气出口管19(经法兰10与气液分离室相通)进入尾气处理装置。
本实用新型工作过程为：打开氧气储罐1，接通臭氧发生器2的电源，通过转子流量计4、6调节反应所需臭氧流量，待气速稳定后通过臭氧浓度测量装置5测臭氧浓度，然后通过进气管14向反应器升液区15中连接的曝气头13鼓入臭氧气体，同时打开超声发生器7，将超声探头17伸入废水中，开始进行反应。臭氧气泡在浮力作用下向上运动，超声波向下辐射粉碎气泡，使臭氧向水中的传质具有更大的气液接触面积，提高了臭氧的传质速率。而反应器中由于升流区和降流区中气体含量不同，使两区中混合液的密度存在差异，由密度差而导致的压差使混合液在升流区和降流区之间形成循环运动也加强了臭氧传质，这样可以充分利用超声波的声化学作用并发挥气升式内环流反应器的传质系数高、供气效率高、混合效果好等特点，提高了臭氧利用率。同时，超声与臭氧协同可产生具有极强氧化能力的羟基自由基，后者可以氧化几乎所有的有机污染物。

Claims (2)

1、一种超声-臭氧协同处理废水装置，其特征在于：它包括氧气瓶(1)、臭氧发生器(2)、三通管(3)、流量计(4、6)、臭氧浓度测量装置(5)、气升式内环流超声反应器(16)、超声发生器(7)、超声换能器(9)、超声探头(17)、臭氧尾气处理装置(8)和进气管，其中：臭氧发生器(2)的氧气进口接氧气瓶(1)的出口，臭氧发生器(2)的臭氧出口通过三通管(3)、流量计(4、6)分别与气升式内环流反应器(16)和臭氧浓度测量装置(5)的进口连接，气升式内环流反应器(16)的出口与臭氧尾气处理装置(8)的进口相连接，臭氧尾气处理装置(8)的出口和臭氧浓度测量装置(5)的出口与大气相通，超声换能器(9)的一端连接超声发生器(7)，另一端连接超声探头(17)。
2、根据权利要求1所述的超声-臭氧协同处理废水装置，其特征在于：所述气升式内环流反应器(16)呈“T”形，其顶部设有气液分离室(18)，下方设有挡板(11)划分为降液区(12)和升液区(15)，升液区和降液区之间在挡板的上部和底部分别相连通；位于升液区(15)一侧的进气管(20)尾端连接有一曝气头(13)，降液区(12)对应气液分离室(18)的上端设有一尾气出口管(19)。
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