CN207645962U - 一种高级氧化与活性砂的集成装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高级氧化与活性砂的集成装置，包括罐体，用于提供安装空间；进水装置，用于引入污水；反应区，用于提供反应空间；过氧化氢投放装置，用于输送过氧化氢溶液；臭氧曝气装置，用于提供臭氧气体；活性砂过滤层，用于提供过滤和去除总氮；碳源投放装置，用于投放碳源；反洗装置，用于提供清洗；排水装置，用于提供排水。本实用新型通过设置臭氧曝气装置、过氧化氢投放装置、碳源投放装置和活性砂过滤层，使得装置集成化、设备化，结构紧凑，占地面积小，基建成本低，能同时去除污水中的有机物、悬浮物和总氮，保证出水质量稳定，使得本实用新型具有占地面积小、基建成本低、出水质量稳定的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理技术领域，具体而言，涉及一种高级氧化与活性砂的集成装置。
背景技术
水环境保护是当前人类社会广泛关注的一个问题，随着我国国民经济的快速发展，高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造成了威胁。然而利用现有的生物处理方法，对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难，而高级氧化法(AdvancedOxidation Process,简称AOPs)可将其直接矿化或通过氧化来提高污染物的可生化性，同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势，从而能够使绝大部分有机物完全矿化或分解，在处理难降解废水或作为出水保障措施已成为一种炙手可热的工艺处理手段。
高级氧化技术以产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH)为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。根据产生羟基自由基的方式和条件的不同，可将高级氧化技术分为光化学氧化法、催化湿式氧化法、声化学氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法、Fenton氧化法和类Fenton法。
随着污水处理厂提标改造的趋势和工业园区污水处理厂的提标改造，近年来，高级氧化技术、高级氧化技术与沉淀过滤技术的组合亦受追捧。污水处理厂提标改造主要是提高污水排放标准，对污水中的COD、总氮、总磷等的排放指标提高。要达到这些要求，就要对污水处理设施进行重新设计、尽量少改动，提高污水处理能力，使出水达到标准的要求。
目前，在污水处理厂提标改造中，应用较多的是高级氧化池与滤池的结合。采用高级氧化池与滤池配合使用，虽然能够降解污水中的有机物和悬浮物，但是采用高级氧化池和滤池分开建设，配套设备多，管路复杂，运行维护不便，占地面积大，基建成本高，改造难度大，同时难以对污水中的总氮进行有效控制。
由以上分析可知，现有的高级氧化池与滤池组合存在以下不足：
1、现有技术的高级氧化池和滤池分开建设，结构复杂，基建成本高，占地面积大；
2、现有技术的高级氧化池和滤池组合使用，难以对污水中的总氮进行有效控制，出水质量不稳定。
实用新型内容
本实用新型提供了一种高级氧化与活性砂的集成装置，能够有效解决现有技术占地面积大、基建成本高的问题，还能解决现有技术出水质量不稳定的问题。
为了解决以上问题，本实用新型提供了一种高级氧化与活性砂的集成装置，技术方案如下：
一种高级氧化与活性砂的集成装置，包括罐体，所述罐体用于提供安装空间；进水装置，所述进水装置与所述罐体相连，用于引入污水；反应区，所述反应区位于所述罐体内，并位于所述罐体的上部，用于提供反应空间；过氧化氢投放装置，所述过氧化氢投放装置与所述罐体相连，并位于所述反应区的上方，用于输送过氧化氢溶液；臭氧曝气装置，所述臭氧曝气装置与所述罐体相连，并位于所述反应区的下方，用于提供臭氧气体；活性砂过滤层，所述活性砂过滤层位于所述罐体内，并设置在所述反应区的下方，用于提供过滤和去除总氮；碳源投放装置，所述碳源投放装置与所述活性砂过滤层相连，用于投放碳源；反洗装置，所述反洗装置与所述罐体相连，用于提供清洗；排水装置，所述排水装置与所述罐体相连，用于提供排水。
如上述的高级氧化与活性砂的集成装置，进一步优选为：还包括尾气回收装置，所述尾气回收装置与所述罐体的上部贯通，用于提供废气回收处理。
如上述的高级氧化与活性砂的集成装置，进一步优选为：所述尾气回收装置包括尾气回收管、臭氧尾气破坏器和尾气存储罐；所述臭氧尾气破坏器用于提供废气处理；所述尾气回收管一端与所述罐体的顶部贯通，另一端与所述臭氧尾气破坏器相连，用于提供废气收集；所述尾气存储罐与所述臭氧尾气破坏器相连，用于提供存储空间。
如上述的高级氧化与活性砂的集成装置，进一步优选为：所述进水装置包括第一水泵和布水器，所述第一水泵用于提供进水动力；所述布水器一端与所述第一水泵相连，另一端与所述罐体相连，并位于所述反应区的上方，用于分布污水。
如上述的高级氧化与活性砂的集成装置，进一步优选为：所述臭氧曝气装置包括臭氧发生器和微孔曝气管；所述臭氧发生器用于提供臭氧气体；所述微孔曝气管安装在所述罐体内，并位于所述反应区的下方，用于提供曝气。
如上述的高级氧化与活性砂的集成装置，进一步优选为：所述反洗装置包括水反洗装置、气反洗装置和反洗水回收装置；所述水反洗装置用于对所述活性砂过滤层进行清洗；所述气反洗装置用于提供反洗气体；所述反洗水回收装置与所述罐体的中部贯通，并位于所述活性砂过滤层的上方，用于提供反洗水回收。
如上述的高级氧化与活性砂的集成装置，进一步优选为：所述水反洗装置包括第二水泵和穿孔反洗布水器；所述第二水泵用于提供反洗水；所述穿孔反洗布水器安装在所述罐体内，位于所述活性砂过滤层的下方，并与所述第二水泵相连，用于分布反洗水。
如上述的高级氧化与活性砂的集成装置，进一步优选为：所述气反洗装置包括空气压缩机和输气管；所述空气压缩机用于提供压缩空气；所述输气管一端与所述空气压缩机相连，另一端与所述活性砂过滤层相连。
如上述的高级氧化与活性砂的集成装置，进一步优选为：所述反洗水回收装置包括抽水管、抽水泵和排水管；所述抽水管与所述罐体的中部贯通，并位于所述活性砂过滤层的上方，用于提供反洗水收集；所述抽水泵与所述抽水管相连，用于抽取反洗水；所述排水管与所述抽水泵相连，用于排放反洗水。
如上述的高级氧化与活性砂的集成装置，进一步优选为：所述碳源投放装置包括输送管、电磁阀和第三水泵；所述输送管与所述活性砂过滤层的上表面相连，用于为反硝化细菌输送碳源；所述电磁阀安装在所述输送管上，用于提供流量调节；所述第三水泵与所述输送管相连，用于提供输送动力。
分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：
1、本实用新型提供的高级氧化与活性砂的集成装置通过采用臭氧气体与过氧化氢溶液生成的羟基自由基去除污水中的难降解有机物，能够保证出水中的化学需氧量达标；通过设置活性砂过滤层和碳源投放装置，能有效去除污水中的悬浮物和总氮，采用高级氧化和活性砂过滤相结合的方式，使得装置集成化、设备化，结构紧凑，占地面积小，基建成本低，能同时去除污水中的有机物、悬浮物和总氮，保证出水质量稳定，使得本实用新型具有占地面积小、基建成本低、出水质量稳定的特点。
2、本实用新型提供的高级氧化与活性砂的集成装置通过采用气水联合的方式进行反洗，便于清理维护，能够有效清洗活性砂过滤层内结垢严重的区域，清洗彻底，在清洗时进水装置保持进水，污水处理不受影响，污水处理效率高，从而使得本实用新型具有运行效率高、便于维护的特点。
3、本实用新型提供的高级氧化与活性砂的集成装置通过设置尾气回收装置，便于对反应后的废气进行回收处理，不会对环境造成二次污染，废气处理达标后能为生化处理***提供氧气，有效降低能耗，从而使得本实用新型具有污染小、节约能源的特点。
附图说明
图1为本实用新型提供的高级氧化与活性砂的集成装置结构示意图。
图中：1-第一水泵；2-臭氧发生器；3-反应区；4-第三水泵；5-输送管；6-空气压缩机；7-第二水泵；8-输气管；9-穿孔反洗布水器；10-排水装置；11-活性砂过滤层；12-微孔曝气管；13-抽水管；14-抽水泵；15-过氧化氢投放装置；16-臭氧尾气破坏器；17-尾气回收管；18-罐体；19-布水器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种高级氧化与活性砂的集成装置，主要包括罐体18，罐体18用于提供安装空间；进水装置，进水装置与罐体18相连，用于引入污水；反应区3，反应区3位于罐体18内，并位于罐体18的上部，用于提供反应空间；过氧化氢投放装置15，过氧化氢投放装置15与罐体18相连，并位于反应区3的上方，用于输送过氧化氢溶液；臭氧曝气装置，臭氧曝气装置与罐体18相连，并位于反应区3的下方，用于提供臭氧气体；活性砂过滤层11，活性砂过滤层11位于罐体18内，并设置在反应区3的下方，用于提供过滤和去除总氮；碳源投放装置，碳源投放装置与活性砂过滤层11相连，用于投放碳源；反洗装置，反洗装置与罐体18相连，用于提供清洗；排水装置10，排水装置10与罐体18相连，用于提供排水。
具体而言，本实用新型提供的高级氧化与活性砂的集成装置通过设置进水装置引入污水；通过设置过氧化氢投放装置15投放过氧化氢溶液；通过设置臭氧曝气装置提供臭氧气体；臭氧气体与过氧化氢溶液在反应区3发生反应生成羟基自由基(·OH)，羟基自由基与污水中的有机物发生氧化反应，能够有效去除污水中难降解的有机物，保证出水中的化学需氧量(COD)达标；活性砂过滤层11用于提供污水过滤和去除总氮，能有效去除污水中的悬浮物，采用高级氧化和活性砂过滤相结合的方式，能有效使装置集成化、设备化，结构紧凑，占地面积小，基建成本低；碳源投放装置与活性砂过滤层11相连，用于为活性砂过滤层11的反硝化细菌提供碳源，反硝化细菌在活性砂过滤层11内进行反硝化作用，能够有效降低污水中的总氮，从而同时去除污水中的有机物、悬浮物和总氮，保证出水水质；反洗装置与罐体18相连，能有效对活性砂过滤层11进行清洗，从而提高活性砂过滤层11的过滤效率，从而使得本实用新型具有占地面积小、基建成本低、出水质量稳定的特点。
为了减小本实用新型对环境的污染，如图1所示，本实用新型还包括尾气回收装置，尾气回收装置与罐体18的上部贯通，用于提供废气回收处理。本实用新型通过设置尾气回收装置，便于收集罐体18内反应后产生的废气，避免对环境造成二次污染，从而使得本实用新型具有污染小的特点。
为了使本实用新型便于进行废气收集处理、节约能源，如图1所示，本实用新型的尾气回收装置包括尾气回收管17、臭氧尾气破坏器16和尾气存储罐；臭氧尾气破坏器16用于提供废气处理；尾气回收管17一端与罐体18的顶部贯通，另一端与臭氧尾气破坏器16相连，用于提供废气收集；尾气存储罐与臭氧尾气破坏器16相连，用于提供存储空间。本实用新型通过设置尾气回收管17，便于对废气进行收集，通过设置臭氧尾气破坏器16，便于对反应产生的废气进行处理，生成氧气和水，通过设置尾气存储罐，便于进行氧气存储，尾气存储罐外接生化处理***，能够为生化处理***提供氧气，节约能源，从而使得本实用新型具有节约能源、废气便于处理的特点。
为了便于本实用新型对污水进行处理，如图1所示，本实用新型的进水装置包括第一水泵1和布水器19，第一水泵1用于提供进水动力；布水器19一端与第一水泵1相连，另一端与罐体18相连，并位于反应区3的上方，用于分布污水。本实用新型通过设置第一水泵1，便于为污水提供进水动力，通过设置布水器19，便于将污水分布到反应区3内，在反应区3发生氧化反应，从而使得本实用新型具有污水便于处理的特点。
为了提高本实用新型的反应效率，如图1所示，本实用新型的臭氧曝气装置包括臭氧发生器2和微孔曝气管12；臭氧发生器2用于提供臭氧气体；微孔曝气管12安装在罐体18内，并位于反应区3的下方，用于提供曝气。本实用新型通过臭氧发生器2制取臭氧气体，微孔曝气管12与臭氧发生器2相连，能够将臭氧气体均匀高效的输送进反应区3内，在反应区3内与废水中的有机物快速进行氧化反应，臭氧利用率高，能耗低，微孔曝气管12设置在活性砂过滤层11的上方，不会对活性砂过滤层11产生干扰，从而使得本实用新型具有反应效率高的特点。
为了使本实用新型便于清理维护，如图1所示，本实用新型的反洗装置包括水反洗装置、气反洗装置和反洗水回收装置；水反洗装置用于对活性砂过滤层11进行清洗；气反洗装置用于提供反洗气体；反洗水回收装置与罐体18的中部贯通，并位于活性砂过滤层11的上方，用于提供反洗水回收。本实用新型通过设置水反洗装置和气反洗装置，便于对活性砂过滤层11进行清洗维护，在对活性砂过滤层11进行清洗时，进水装置仍然引入污水，清洗过程不影响污水处理，通过设置反洗水回收装置，便于收集活性砂过滤层11内的污泥和反洗水，从而使得本实用新型具有便于清理维护的特点。
为了增强本实用新型的清洗效果，如图1所示，本实用新型的水反洗装置包括第二水泵7和穿孔反洗布水器9；第二水泵7用于提供反洗水；穿孔反洗布水器9安装在罐体18内，位于活性砂过滤层11的下方，并与第二水泵7相连，用于分布反洗水。本实用新型通过设置第二水泵7提供反洗水，穿孔反洗布水器9与第二水泵7相连，能够将反洗水均匀的输送进活性砂过滤层11内，对活性砂过滤层11进行无死角清理，从而使得本实用新型具有清理效果好的特点。
为了提高本实用新型的清洗能力，如图1所示，本实用新型的气反洗装置包括空气压缩机6和输气管8；空气压缩机6用于提供压缩空气；输气管8一端与空气压缩机6相连，另一端与活性砂过滤层11相连。本实用新型通过设置空气压缩机6，便于输送清洗空气，通过设置输气管8与活性砂过滤层11相连，便于均匀的输送清洗气体，在水反洗装置进行脉冲冲洗的同时输送气体进行清洗，能够在活性砂过滤层11内形成强大的切应力，采用气水联合反洗，能够有效清洗活性砂过滤层11内结垢严重的区域，清洗彻底，从而使得本实用新型具有清洗能力强的特点。
为了提高本实用新型的过滤效率，如图1所示，本实用新型的反洗水回收装置包括抽水管13、抽水泵14和排水管；抽水管13与罐体18的中部贯通，并位于活性砂过滤层11的上方，用于提供反洗水收集；抽水泵14与抽水管13相连，用于抽取反洗水；排水管与抽水泵14相连，用于排放反洗水。本实用新型通过设置抽水管13与活性砂过滤层11相连，便于收集反洗水和活性砂过滤层11内的污泥，通过设置抽水泵14提供抽取动力，通过设置排水管排放污泥和反洗水。通过设置反洗水回收装置，便于对反洗产生的污泥和反洗水进行收集，从而提高本实用新型的过滤效率，从而使得本实用新型具有过滤效率高的特点。
为了使本实用新型的总氮去除效率便于调节，如图1所示，本实用新型的碳源投放装置包括输送管5、电磁阀和第三水泵4；输送管5与活性砂过滤层11的上表面相连，用于为反硝化细菌输送碳源；电磁阀安装在输送管5上，用于提供流量调节；第三水泵4与输送管5相连，用于提供输送动力。本实用新型通过设置第三水泵4，便于提供输送动力，通过设置输送管5，便于输送碳源，通过设置电磁阀，便于调节碳源的输送流量，从而便于控制反硝化细菌与污水中总氮的反应速率，从而调节污水中总氮的去除效率，从而使得本实用新型具有便于调节的特点。
如图1所示，下面对本实用新型的工作过程进行详细说明：
污水经过进水装置的第一水泵1进行加压后，由布水器19进入罐体18内，过氧化氢投放装置15向反应区3内投放过氧化氢溶液，臭氧发生器2产生臭氧气体，臭氧气体通过微孔曝气管12进入反应区3内，臭氧气体与过氧化氢溶液在反应区3发生反应生成羟基自由基(·OH)，羟基自由基与污水中的有机物发生氧化反应，能够有效去除污水中难降解的有机物，保证出水中的化学需氧量(COD)达标。污水由反应区3进入活性砂过滤层11，在活性砂过滤层11中与反硝化细菌发生反硝化作用，能有效去除污水中的总氮，活性砂过滤层11能有效滤除污水中的悬浮物，碳源投放装置中的第三水泵4能通过输送管5向活性砂过滤层11的反硝化细菌提供碳源，通过调节电磁阀，能够有效控制碳源投放量。在对本实用新型进行清洗时，第二水泵7能够提供进水动力，反洗水经穿孔反洗布水器9进入活性砂过滤层11中，空气压缩机6产生的清洗气体通过输气管8进入活性砂过滤层11中，能够实现气水联合反洗，反洗水由抽水管13收集后排出。反应及反洗产生的废气由尾气回收管17收集后进入臭氧尾气破坏器中进行处理，处理达标的气体能为生化处理***提供氧气。
分析可知，与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：
1、本实用新型提供的高级氧化与活性砂的集成装置通过采用臭氧气体与过氧化氢溶液生成的羟基自由基去除污水中的难降解有机物，能够保证出水中的化学需氧量达标；通过设置活性砂过滤层和碳源投放装置，能有效去除污水中的悬浮物和总氮，采用高级氧化和活性砂过滤相结合的方式，使得装置集成化、设备化，结构紧凑，占地面积小，基建成本低，能同时去除污水中的有机物、悬浮物和总氮，保证出水质量稳定，使得本实用新型具有占地面积小、基建成本低、出水质量稳定的特点。
2、本实用新型提供的高级氧化与活性砂的集成装置通过采用气水联合的方式进行反洗，便于清理维护，能够有效清洗活性砂过滤层内结垢严重的区域，清洗彻底，在清洗时进水装置保持进水，污水处理不受影响，污水处理效率高，从而使得本实用新型具有运行效率高、便于维护的特点。
3、本实用新型提供的高级氧化与活性砂的集成装置通过设置尾气回收装置，便于对反应后的废气进行回收处理，不会对环境造成二次污染，废气处理达标后能为生化处理***提供氧气，有效降低能耗，从而使得本实用新型具有污染小、节约能源的特点。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (10)
1.一种高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于，包括：
罐体，所述罐体用于提供安装空间；
进水装置，所述进水装置与所述罐体相连，用于引入污水；
反应区，所述反应区位于所述罐体内，并位于所述罐体的上部，用于提供反应空间；
过氧化氢投放装置，所述过氧化氢投放装置与所述罐体相连，并位于所述反应区的上方，用于输送过氧化氢溶液；
臭氧曝气装置，所述臭氧曝气装置与所述罐体相连，并位于所述反应区的下方，用于提供臭氧气体；
活性砂过滤层，所述活性砂过滤层位于所述罐体内，并设置在所述反应区的下方，用于提供过滤和去除总氮；
碳源投放装置，所述碳源投放装置与所述活性砂过滤层相连，用于投放碳源；
反洗装置，所述反洗装置与所述罐体相连，用于提供清洗；
排水装置，所述排水装置与所述罐体相连，用于提供排水。
2.根据权利要求1所述的高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于，还包括：
尾气回收装置，所述尾气回收装置与所述罐体的上部贯通，用于提供废气回收处理。
3.根据权利要求2所述的高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于：
所述尾气回收装置包括尾气回收管、臭氧尾气破坏器和尾气存储罐；所述臭氧尾气破坏器用于提供废气处理；所述尾气回收管一端与所述罐体的顶部贯通，另一端与所述臭氧尾气破坏器相连，用于提供废气收集；所述尾气存储罐与所述臭氧尾气破坏器相连，用于提供存储空间。
4.根据权利要求1或2所述的高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于：
所述进水装置包括第一水泵和布水器，所述第一水泵用于提供进水动力；所述布水器一端与所述第一水泵相连，另一端与所述罐体相连，并位于所述反应区的上方，用于分布污水。
5.根据权利要求1或2所述的高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于：
所述臭氧曝气装置包括臭氧发生器和微孔曝气管；所述臭氧发生器用于提供臭氧气体；所述微孔曝气管安装在所述罐体内，并位于所述反应区的下方，用于提供曝气。
6.根据权利要求1或2所述的高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于：
所述反洗装置包括水反洗装置、气反洗装置和反洗水回收装置；所述水反洗装置用于对所述活性砂过滤层进行清洗；所述气反洗装置用于提供反洗气体；所述反洗水回收装置与所述罐体的中部贯通，并位于所述活性砂过滤层的上方，用于提供反洗水回收。
7.根据权利要求6所述的高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于：
所述水反洗装置包括第二水泵和穿孔反洗布水器；所述第二水泵用于提供反洗水；所述穿孔反洗布水器安装在所述罐体内，位于所述活性砂过滤层的下方，并与所述第二水泵相连，用于分布反洗水。
8.根据权利要求7所述的高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于：
所述气反洗装置包括空气压缩机和输气管；所述空气压缩机用于提供压缩空气；所述输气管一端与所述空气压缩机相连，另一端与所述活性砂过滤层相连。
9.根据权利要求8所述的高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于：
所述反洗水回收装置包括抽水管、抽水泵和排水管；所述抽水管与所述罐体的中部贯通，并位于所述活性砂过滤层的上方，用于提供反洗水收集；所述抽水泵与所述抽水管相连，用于抽取反洗水；所述排水管与所述抽水泵相连，用于排放反洗水。
10.根据权利要求1或2所述的高级氧化与活性砂的集成装置，其特征在于：
所述碳源投放装置包括输送管、电磁阀和第三水泵；所述输送管与所述活性砂过滤层的上表面相连，用于为反硝化细菌输送碳源；所述电磁阀安装在所述输送管上，用于提供流量调节；所述第三水泵与所述输送管相连，用于提供输送动力。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820029240.8U CN207645962U (zh) | 2018-01-08 | 2018-01-08 | 一种高级氧化与活性砂的集成装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=62876054
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|---|---|
| CN (1) | CN207645962U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110590019A (zh) * | 2019-10-16 | 2019-12-20 | 上海蓝科石化环保科技股份有限公司 | 一种臭氧催化氧化反应器及其污水处理方法 |
| CN110963609A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-07 | 江苏晟农玮业环保装备有限公司 | 一种小型升流式臭氧电子均相有机废水的反应方法 |
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2018
- 2018-01-08 CN CN201820029240.8U patent/CN207645962U/zh active Active
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