CN201296712Y - 新型臭氧紫外光联合废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水处理技术领域，即新型臭氧紫外光联合废水处理装置，它包括有膜接触器、臭氧发生器、臭氧紫外光反应器，其中，膜接触器的一端设置有进水口、出气口，相对另一端设置出水口、进气口；膜接触器的进水口与进水管道相连，进气口与臭氧发生器相连，膜接触器的出水口通过管道与臭氧紫外光反应器的入口相连，臭氧紫外光反应器的出口与出水管道连接。本实用新型的有益效果是：增强臭氧向液相的传质速率，提高臭氧的利用率；将紫外光与臭氧协同，产生氧化性更强的羟基自由基，提高臭氧的氧化能力，尤其适用于处理难降解的工业废水；膜接触器里导出的残余臭氧重新作为气源导入臭氧发生器中，节约氧气的用量，同时避免了二次污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种新型臭氧紫外光联合废水处理装置。
背景技术
随着工农业的发展，越来越多的有机物被合成出来用于各项生产生活之中，其中大多数合成物质具有毒性大，成分复杂，难以生物降解的特点。如果这些物质不加处理直接向外界环境排放，势必严重污染环境和威胁人类的身体健康，难降解有机污染物的治理已经引起国内外的普遍重视。目前废水处理常规的方法有液氯、臭氧、紫外光辐射这三种方法，但由于液氯可产生毒副产品，如三卤甲烷等，且余氯对绿化等植物会产生相当大的负作用，所以使用较少。臭氧是一种强氧化剂，具有杀菌、消毒、除臭、脱色等功能，其消毒能力比氧强300～2000倍，处理速度比氯快3000倍，且没有残毒和臭味产生，被广泛用于水处理、化学氧化、食品杀菌、医疗消毒等。如专利号01201584.9公开的一种臭氧水处理装置，就是利用臭氧对饮用水进行深度处理，对污水进行后处理。紫外光辐射在废水处理上也有一定的研究，如专利号011269.5公开的一种自清洁型紫外光水处理装置，在保持石英玻璃套管正常的紫外光透射能力条件下，达到无需拆卸石英玻璃套管即可对石英玻璃套管外表面实现清洗的目的。
但随着排放合成物质的复杂性，传统单一的处理方法很难满足需求，而且臭氧的成本较高，同时在传统的气液接触设备中，臭氧由气相向液相的传递速率较低，同时气液接触时会产生泡沫，更加恶化了臭氧向水中的传质；而一般状况下臭氧在水中的溶解性较低，影响了臭氧的处理效果。此外单独臭氧对废水的“矿化”能力有限，如何提高臭氧在液相中的传质速率和氧化能力成为制约臭氧技术的主要问题。新的处理工艺的研发以及多种工艺的有效组合逐渐成为当今环保领域的发展方向。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供一种新型臭氧紫外联合废水处理装置，它发明的目的之一是增强臭氧向液相的传质速率；
它发明的另一个目的是：通过紫外光的协同作用，将臭氧转化为氧化能力更强的羟基自由基，实现有机物的完全“矿化”。
为达上述目的本实用新型采用如下方案：新型臭氧紫外光联合废水处理装置，其不同之处在于：它包括膜接触器、臭氧发生器、臭氧紫外光反应器，其中，膜接触器的一端设置有进水口、出气口，膜接触器相对另一端设置出水口、进气口；膜接触器的进水口与进水管道相连，进气口通过管道与臭氧发生器相连，膜接触器的出水口通过管道与臭氧紫外光反应器的入口相连，臭氧紫外光反应器的出口与出水管道连接。
所述的膜接触器包括膜接触器壳体以及壳体内置的中空纤维膜膜丝。
所述的膜接触器包括膜接触器壳体、支撑板、平板膜，支撑板竖直放置在膜接触器壳体内、平板膜作为夹层连接在支撑板上。
所述的臭氧紫外光反应器包括反应器壳体以及紫外灯，紫外灯设置在反应器中。
所述的膜接触器出气口通过臭氧尾气转换装置与臭氧发生器相连。
本实用新型的有益效果是：
(1)通过引入膜组件，增强臭氧向液相的传质速率，提高臭氧的利用率；(2)将紫外光与臭氧协同，产生氧化性更强的羟基自由基，提高臭氧的氧化能力，尤其适用于处理难降解的工业废水；(3)膜接触器里导出的残余臭氧经过臭氧尾气转换装置处理后重新作为气源导入臭氧发生器中，节约氧气的用量，同时避免了二次污染。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为中空纤维膜接触器的实施方式结构示意图；
图3为图2的A-A剖面图；
图4为平板膜接触器的实施方式结构示意图；
图5为图4的B-B剖面图。
图中：1—氧气瓶，2—臭氧发生器，3—臭氧尾气转换装置，4—尾气出口管，5—臭氧输出管，6—进水管道，7—膜接触器，8—臭氧紫外光反应器，9—紫外灯，10—出水管道，11—膜接触器壳体，12—中空纤维膜膜丝，13—平板膜，14—支撑板，15—阀门。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例做进一步说明，参见图1至图5：
根据本实用新型实施的新型臭氧紫外光联合废水处理装置，它主要包括有膜接触器7、臭氧发生器2、臭氧紫外光反应器8，其中，膜接触器7的一端设置有进水口、出气口，另一端设置出水口、进气口，膜接触器7的进水口与进水管道6相连，进气口通过臭氧输出管5与臭氧发生器2的出气口相连，膜接触器7的出水口通过管道与臭氧紫外光反应器8的入口相连，臭氧紫外光反应器8的出口与出水管道10连接，膜接触器7的出气口通过管道与臭氧尾气转换装置3的一端相连接，臭氧尾气转换装置3的另一端通过管道与臭氧发生器2的进气口相连。臭氧紫外光反应器8包括反应器壳体以及设置在反应器中的紫外灯9，紫外光辐射可使溶解的臭氧分解产生氧化性更强的羟基自由基，提高氧化效果。为了使用安全可靠及检修方便，管道间均设置阀门15。
所述膜接触器7的作用为：使水和臭氧不通过两相间的直接接触而实现相间传质的过程，可避免泡沫的出现，被膜分开的两相流体保持独立，由膜组件提供高传质比表面积而实现臭氧的强化传质。在膜接触器7中，臭氧与废水以错流方式流动时，臭氧透过膜从气相传递到废水中，膜接触器7的进水口和进气口分设在膜接触器7的两端。膜接触器7可以采用两种形式，即中空纤维膜接触器和平板膜接触器方式，中空纤维膜接触器包括膜接触器壳体11以及壳体内置的中空纤维膜膜丝12，而平板膜接触器包括膜接触器壳体11、支撑板14、平板膜13，支撑板14竖直放置在中空壳体内、平板膜13作为夹层连接在支撑板14上。
臭氧发生器2自带有氧气瓶1，以氧气瓶1内的氧气为原料制备臭氧，制得的臭氧经臭氧输出管5进入膜接触器7，同时膜接触器7出气口导出的残余臭氧经过尾气出口管4进入臭氧尾气转换装置3处理后转变为氧气，可重新作为气源导入臭氧发生器2中，节约氧气的用量，同时避免了二次污染。
本实用新型的工作过程为：臭氧发生器2以来自氧气瓶1的氧气为原料制备臭氧，制得的臭氧经臭氧输出管5进入膜接触器7，而废水经进水管道6进入膜接触器7，在膜接触器7中臭氧与废水以错流方式流动，同时实现臭氧透过膜向废水的传质。臭氧传递到废水相后，可以氧化其中的污染物，并实现废水的部分“矿化”。溶有臭氧的废水流入臭氧紫外反应器8，紫外光辐射可使溶解的臭氧分解产生氧化性更强的羟基自由基，达到废水的完全“矿化”，处理后废水经出水管10达标排放。同时膜接触器7中导出的残余臭氧经过臭氧尾气转换装置3处理后转变为氧气，臭氧尾气转换装置为内装有固体催化剂用以实现催化臭氧分解的一种装置。催化剂通常呈颗粒状，堆积成一定高度或厚度的床层，臭氧气体通过床层时被分解，分解后的氧气重新作为气源导入臭氧发生器2中。
Claims (5)
1.新型臭氧紫外光联合废水处理装置，其特征在于：它包括有膜接触器、臭氧发生器、臭氧紫外光反应器，其中，膜接触器的一端设置有进水口、出气口，膜接触器相对另一端设置出水口、进气口；膜接触器的进水口与进水管道相连，进气口通过管道与臭氧发生器相连，膜接触器的出水口通过管道与臭氧紫外光反应器的入口相连，臭氧紫外光反应器的出口与出水管道连接。
2.根据权利要求1所述的新型臭氧紫外光联合废水处理装置，其特征在于：所述的膜接触器包括膜接触器壳体以及壳体内置的中空纤维膜膜丝。
3.根据权利要求1所述的新型臭氧紫外光联合废水处理装置，其特征在于：所述的膜接触器包括膜接触器壳体、支撑板、平板膜，支撑板竖直放置在膜接触器壳体内、平板膜作为夹层连接在支撑板上。
4.根据权利要求1所述的新型臭氧紫外光联合废水处理装置，其特征在于：所述的臭氧紫外光反应器包括反应器壳体以及紫外灯，紫外灯设置在中空壳体上。
5.根据权利要求1所述的新型臭氧紫外线联合废水处理装置，其特征在于：所述的膜接触器出气口通过臭氧尾气转换装置与臭氧发生器相连。
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