CN207645996U - 一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，包括污水池、循环管道、循环水泵、永磁模块和高频射流器，其中污水池包括进水室和处理池，进水室与进水管联通，处理池与出水管联通；循环管道设置在污水池的外侧，且循环管道的进水口和出水口分别与进水室、处理池联通，在循环管道上还设置有循环水泵、永磁模块以及和臭氧投加管联通的高频射流器，用于分别为污水循环提供动力、磁化污水以及向污水中投加臭氧。通过上述装置，使得污水经永磁模块作用改变了污水中水分子、有机污染物分子、离子氛的团簇结构，进而改变了被处理污水的物理、化学、分子力学等性能，使其得到充分的改性和降解，提高了反应池中臭氧氧化处理效率。
Description
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，尤其涉及生物处理难以降解的工业污水技术领域中一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备。
背景技术
随着工业的高速发展，进入水体的化学合成有机物的数量种类急剧增加，造成水资源的严重污染，已经威胁到了人类的生存与发展。处理有机污水最经济的是生物处理方法，然而对于那些有毒且难生物降解的有机化合物，往往不能采用生物降解的方法去处理，而不得不考虑用其他方法了，包括有混凝、沉淀、气浮、高级氧化(AOP)技术等。污水的氧化技术主要是运用超临界水氧化、光催化氧化、固体催化剂催化氧化、电化学氧化、化学氧化与生物氧化相结合等手段处理污水的技术，是运用电、光辐照、催化剂，有时还与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的自由基，再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子难降解有机物氧化降解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接降解成为二氧化碳和水，接近完全矿化目前的高级氧化技术主要包括化学氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、超临界水氧化法和光催化氧化法等。
臭氧氧化法是高级氧化技术常用的一种技术，主要通过直接反应和间接反应两种途径得以实现。其中直接反应是指臭氧(O3)与有机物直接发生反应，这种方式具有较强的选择性，一般是进攻具有双键的有机物，通过对不饱和脂肪烃和芳香烃类化合物较有效。间接反应是指臭氧分解产生羟基自由基，通过自由基与有机物进行氧化反应，这种方式不具有选择性，应用范围更广泛，是最常用的方法。但是单独使用臭氧处理污水存在臭氧利用率低、氧化能力不足及臭氧溶解量低等问题，而且处理***造价高，对某些有机物处理效果不是很好。且污水的可生化污染物在前端工艺中被降解的非常充分，进入本工艺环节的残留污染物，均为生化结构稳定的有机污染物，分子链长、化学键能高，化学结构稳定，难于被生物直接降解。而当前污水处理市场中，各个技术良莠不齐，但真正行之有效的技术凤毛麟角。
因此，针对以上不足，本实用新型专门提供了一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，以解决现有技术中污水处理效率低的问题。
本实用新型提供了下述方案：
一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，包括：污水池，所述污水池包括进水室和处理池，所述进水室与进水管联通，用于污水进入，所述处理池与出水管联通，用于污水处理及排出；循环管道，所述循环管道设置在所述污水池的外侧，且所述循环管道的进水口和出水口分别与所述进水室和所述处理池联通；循环水泵，所述循环水泵安装在所述循环管道上，用于为污水循环提供动力；永磁模块，所述永磁模块套设在所述循环管道上，用于磁化流经所述永磁模块的污水；高频射流器，所述高频射流器连接在所述循环管道上，并与臭氧投加管联通，用于向所述循环管道中投加臭氧。
如上所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，进一步优选为，所述处理池中还设有固体催化剂。
如上所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，进一步优选为，所述处理池内竖立有多块第一隔板，用于将所述处理池分为多个反应室和一个出水室，且所述反应室和所述出水室上部联通；所述循环管道的出水口设置有多个分散管，多个所述分散管分别与多个所述反应室一一对应。
如上所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，进一步优选为，多个所述反应室内各竖立一块第二隔板，所述第二隔板将所述反应室分隔成两个反应腔，两个所述反应腔下部联通。
如上所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，进一步优选为，还包括多孔置物台，所述多孔置物台连接在所述第一隔板及其左侧的所述第二隔板上，并置于所述分散管的上方，所述多孔置物台用于放置固体催化剂。
如上所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，进一步优选为，所述第一隔板和所述第二隔板的高度为所述污水池高度的70％-90％，且所述第一隔板的高度小于所述第二隔板的高度。
如上所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，进一步优选为，所述进水室和所述处理池通过竖立在所述污水池内的第三隔板分隔，所述进水室和所述处理池上部联通。
如上所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，进一步优选为，所述处理池内竖立有三块第一隔板，三块所述第一隔板平行设置，且所形成的三个所述反应室面积相等。
如上所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，进一步优选为，所述进水管和所述出水管位于所述污水池的上部，且所述进水管位于所述第一隔板的上侧，所述出水管位于所述第一隔板的下侧。
如上所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，进一步优选为，所述分散管的末端还设置有多个支管。
本实用新型公开了一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，包括污水池、循环管道、循环水泵、永磁模块和高频射流器，其中污水池包括进水室和处理池，进水室与进水管联通，处理池与出水管联通；循环管道设置在污水池的外侧，且循环管道的进水口和出水口分别与进水室、处理池联通，在循环管道上还设置有循环水泵、永磁模块以及与臭氧投加管联通的高频射流器，用于分别为污水循环提供动力、磁化污水以及向污水中投加臭氧。通过上述装置，使得污水经永磁模块作用改变了污水中水分子、有机污染物分子、离子氛的团簇结构，进而改变了被处理污水的物理、化学、分子力学等性能，使其得到充分的改性和降解，提高了反应池中臭氧氧化处理效率。
附图说明
图1为本实用新型中一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备的结构示意图。
附图标记说明：
1-进水管，2-进水室，3-第一反应室，4-第二反应室，5-第三反应室，6-出水室，7-出水管，8-循环水泵，9-永磁模块，10-高频射流器，11-臭氧投加管，12-循环管道，13-分散管，14-多孔置物台，15-第一隔板，16-第二隔板，17-第三隔板，18-固体催化剂。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，本实施例公开了一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，包括污水池、循环管道12、循环水泵8、永磁模块9和高频射流器10，其中污水池包括进水室2和处理池，进水室2与进水管1联通，处理池与出水管7联通；循环管道12设置在污水池的外侧，且循环管道12的进水口和出水口分别与进水室2和处理池联通，在循环管道12上还依次设置有循环水泵8、永磁模块9以及与臭氧投加管11联通的高频射流器10，用于分别为污水循环提供动力、磁化污水以及向污水中投加臭氧。上述装置中，污水池用于污水进入、存储及中转，反应池则用于污水的处理及排出；永磁模块9套设在循环管道12上，用于磁化流经永磁模块9的污水；高频射流器10设置在循环管道12上且与循环管道12、臭氧投加管11均连通，用于通过高频射流器10的负压抽吸作用向污水中投加臭氧；而循环管道12和循环水泵8的设置，一方面用于污水的磁化和臭氧的投加，另一方面则用于将污水导出并磁化加氧后导入处理池，即通过流量控制使得处理池中的污水均经过磁化作用且与臭氧充分接触，保证了污水的处理效率。
如图1所示，在本实施例所公开的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备中，处理池中还设有固体催化剂18，用于臭氧催化氧化反应。固体催化剂18的使用加速了臭氧氧化反应的反应速率，提高了臭氧的利用效率。本实施例中，优先使用固体贵金属固体催化剂18。
上述装置采用永磁高级催化氧化技术进行污水处理，其主要采用永磁磁场理论，对污水中水分子、有机分子、离子氛的团簇结构进行磁化作用，打破原先污水中各个微观形态体的团簇结构，打破了水分子与有机分子及离子的水合、缔合效应，改变了污水的物理、化学、分子力学等性能，具体的，其作用体现在如下几个方面：
1、污水中水分子团簇变小、张力变大粘性变小、渗透性增加、流动性变好，有利于气相分子的溶解；
2、污水中有机物、离子与水分子的缔合分子团簇变小、有机物分子与氧化剂接触更容易，同时极性有机物分子被拉长、有机物分子对外电荷重新分布、有利于下一步与氧化剂的反应；
3、减小了有机物分子、离子在固相催化剂18表面的吸附能力，提高了固相催化的界面反应效率。
本实施例通过永磁磁场的作用，改变了污水中水分子、有机污染物分子、离子氛的团簇结构，改变了被处理污水的物理、化学、分子力学等性能，达到了增加臭氧溶解能力、加快了臭氧与有机污染物的反应时间、提高固相催化效率的目的，同时在污水中，在永磁场及专用固体催化剂18的作用下直接激发产生羟基自由基，在羟基自由基的强氧化性的作用下，使长链有机物化学键发生断裂，生成短链易降解的有机物，在此过程中被直接氧化成终产物二氧化碳和水及其他化学形式的终产物，从而达到去除水中污染物以达标排放的目的。
如图1所示，在本实施例所公开的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备中，处理池内竖立有多块第一隔板15，用于将处理池分为多个反应室和一个出水室6，且反应室和出水室6上部联通；循环管道12的出水口设置有多个分散管13，且多个分散管13各对应一个反应室设置。进一步的，多个反应室内各竖立一块第二隔板16，第二隔板16将反应室分隔成两个反应腔，两个反应腔下部联通。进一步的，还包括多孔置物台14，多孔置物台14连接在第一隔板15及其左侧的第二隔板16上，并置于分散管13的上方，用于放置固体催化剂18。进一步的，第一隔板15和第二隔板16的高度为污水池高度的70％-90％，且第一隔板15的高度小于所述第二隔板16的高度。上述设置进一步限定了处理池的内部结构，其中通过第一隔板15的设置将处理池分成多个反应池和一个出水池，并对应调整循环管道12的出水口，使其末端的分散管13分别与多个反应池联通，即通过增加反应室进行分散处理以提高污水的处理效率。第二隔板16的设置使污水的流出路径呈S型，增加了污水流出时氧化反应的时间进而提高污水的处理效率。多孔置物台14的设置为固体催化剂18提供了载体，且其设置的位置为分散管13中污水流出及不同反应室污水排出的必经之路，即保证了分散管13中流出污水的催化氧化反应的顺利进行，也为流经该位置的其他反应室中污水增加了一道反应工序，提高了整体的污水处理效率。此外，第一隔板15和第二隔板16的高度设置参数设置则用于在污水的S型路径中兼顾污水流通速率及污水流通时间，使反应效率最优化。
如图1所示，在本实施例所公开的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备中，进水室2和处理池通过竖立在污水池内的第三隔板17分隔，且进水室2和处理池上部联通。上述设置使进水室2和处理池上部联通，主要用于解决进水管1中进水速率太快而循环管道12无法满足要求进而填满进水室2导致污水无法顺利进入的问题，此时污水直接通过进水室2和处理池上部的通道进入处理池中进行氧化反应。上述的设置解决了待处理污水进水端因污水无法进入而导致污水堵塞、漫延的问题。
如图1所示，在本实施例所公开的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备中，处理池内竖立有三块第一隔板15，三块第一隔板15平行设置，形成第一反应室3、第二反应室4和第三反应室5，且第一反应室3、第二反应室4和第三反应室5的面积相等。
如图1所示，在本实施例所公开的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备中，进水管1和出水管7位于污水池的上部，且进水管1位于第一隔板15的上方，出水管7位于第二隔板16的下方。上述结构的设置用于提高污水池中进水室2和出水室6中的水位，进而提高污水池的利用率。
如图1所示，在本实施例所公开的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备中，分散管13的末端还设置有多个支管。支管的设置用于进一步增加污水出水口的数量，分散污水，提高反应效率。
通过上述装置的设置，臭氧连同循环的污水，通过高频射流器10的混合后，经过循环管道12和分散管13进入多个反应室内进行充分的氧化反应，混合后的污水在固体催化剂18的作用下，激发产生羟基自由基，羟基自由基的氧化还原电位为E0＝2.8ev，在如此高的氧化电位的作用下，大部分难降解的有机物发生断链反应形成短链的有机物或直接被氧化至二氧化碳和水，处理后的污水经出水室6和出水管7排出***。
与现有技术相比，本实用新型所公开的一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备具有以下有益效果:
1、本实用新型中，通过在循环水泵8出口管道上设置永磁模块9，经永磁模块9作用改变了污水中水分子、有机污染物分子、离子氛的团簇结构，改变了被处理污水的物理、化学、分子力学等性能，污水得到充分的改性和降解，改性后的污水进入高级催化氧化池；
2、本实用新型中，通过循环水泵8、循环管道12进行一定比例的内部水流循环，增加污水与固体催化剂18的接触时间；
3、本实用新型中，在循环管道12上设置高效射流器10，通过射流器10的负压抽吸的作用投加臭氧，臭氧连同循环的污水，通过射分散管13再进入反应池内；
4、本实用新型中，进水管1和出水管7之间，进水室2、多个反应室和出水室6依次上下联通，提供欲处理污水与强氧化剂臭氧充分的接触反应空间；
5、本实用新型中，反应室内设有贵重金属固体催化剂18，混合后的污水在贵重金属固体催化剂18的作用下，激发产生羟基自由基，污水中大部分难降解的有机物发生断链反应形成短链的有机物或直接被氧化至二氧化碳和水；
6、本实用新型中，设置了三级反应室，使污水进行充分的高级氧化反应。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，包括：
污水池，所述污水池包括进水室和处理池，所述进水室与进水管联通，用于污水进入，所述处理池与出水管联通，用于污水处理及排出；
循环管道，所述循环管道设置在所述污水池的外侧，且所述循环管道的进水口和出水口分别与所述进水室和所述处理池联通；
循环水泵，所述循环水泵安装在所述循环管道上，用于为污水循环提供动力；
永磁模块，所述永磁模块套设在所述循环管道上，用于磁化流经所述永磁模块的污水；
高频射流器，所述高频射流器连接在所述循环管道上，并与臭氧投加管联通，用于向所述循环管道中投加臭氧。
2.根据权利要求1所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，所述处理池中还设有固体催化剂。
3.根据权利要求2所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，所述处理池内竖立有多块第一隔板，用于将所述处理池分为多个反应室和一个出水室，且所述反应室和所述出水室上部联通；所述循环管道的出水口设置有多个分散管，多个所述分散管分别与多个所述反应室一一对应。
4.根据权利要求3所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，多个所述反应室内各竖立一块第二隔板，所述第二隔板将所述反应室分隔成两个反应腔，两个所述反应腔下部联通。
5.根据权利要求4所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，还包括多孔置物台，所述多孔置物台连接在所述第一隔板及其左侧的所述第二隔板上，并置于所述分散管的上方，所述多孔置物台用于放置固体催化剂。
6.根据权利要求4所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，所述第一隔板和所述第二隔板的高度为所述污水池高度的70％-90％，且所述第一隔板的高度小于所述第二隔板的高度。
7.根据权利要求1或2所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，所述进水室和所述处理池通过竖立在所述污水池内的第三隔板分隔，所述进水室和所述处理池上部联通。
8.根据权利要求4所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，所述处理池内竖立有三块第一隔板，三块所述第一隔板平行设置，且所形成的三个所述反应室面积相等。
9.根据权利要求4所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，所述进水管和所述出水管位于所述污水池的上部，且所述进水管位于所述第一隔板的上侧，所述出水管位于所述第一隔板的下侧。
10.根据权利要求3所述的用于臭氧催化氧化方式的工业污水处理设备，其特征在于，所述分散管的末端还设置有多个支管。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110054350A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-07-26 | 天津绿诺环保科技有限公司 | 一种以软质填料滤池与磁种分离及氧化多组合水处理方法 |
| CN110204134A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-09-06 | 绍兴柯桥江滨水处理有限公司 | 一种印染废水的高效臭氧催化氧化深度处理工艺及装置 |
| CN110734197A (zh) * | 2019-11-12 | 2020-01-31 | 佛山科学技术学院 | 一种汽车园用生产废水处理工艺 |
| CN113307354A (zh) * | 2021-06-21 | 2021-08-27 | 天津绿诺环保科技有限公司 | 臭氧高效催化投加装置 |
-
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