專利名稱：一種紫外光臭氧反應裝置的制作方法
技術領域：
一種紫外光臭氧反應裝置技術領域[0001]本實用新型屬于廢水處理技術領域，特別涉及一種紫外光臭氧反應裝置。
背景技術：
[0002]大量的基礎研究發(fā)現(xiàn)，在紫外光(UV)的作用下，臭氧(O3)和雙氧水(H2O2)都能產(chǎn)生羥基自由基[.0H]，它可以使廢水中的污染物的分子鏈斷裂，從而實現(xiàn)廢水中的污染性有機物的降解及脫色，并且理論上可以使污染性有機物一直降解為到CO2和H20。例如在印染、 皮革、制藥、化工等廢水處理中，可以迅速而顯著的使廢水脫色，化學耗氧量(COD)降低，而生物耗氧量(BOD)升高。因此，它在廢水的生化前預處理或生化后的深度處理都有著很大的應用潛力。[0003]為了使這個研究發(fā)現(xiàn)應用于工業(yè)化生產(chǎn)中，許多發(fā)明者都做了許多努力，但是結果都不盡如人意，主要原因是1.臭氧在廢水中溶解度很低，溶解速度慢，通常使用的穿孔管或微孔曝氣器，產(chǎn)生的臭氧氣泡直徑較大，在上升過程中會迅速相互融合成大氣泡離開水體，這不但造成臭氧利用率低，處理效果差，而且排氣處臭氧濃度高，需做尾氣處理。2.廢水往往帶有色度、懸浮物，阻擋了紫外光在廢水中穿透，并使紫外燈的石英玻璃管表面結垢，更阻擋了紫外光發(fā)射，這些都限制了該技術的應用。[0004]因此，亟需一種新的紫外光臭氧反應裝置，能夠克服現(xiàn)有技術存在的缺陷。發(fā)明內容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足而提供能夠克服現(xiàn)有技術中的臭氧利用率低、反應速度慢、處理效果差的缺點的一種紫外光臭氧反應裝置。[0006]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的。[0007]—種紫外光臭氧反應裝置，它包括納米氣泡泵、臭氧發(fā)生器、UV反應塔、活性炭反應塔、生物濾塔，臭氧發(fā)生器與所述納米氣泡泵連接，所述納米氣泡泵、所述UV反應塔、所述活性炭反應塔及所述生物濾塔依次連接。[0008]進一步的，它還包括超聲波發(fā)生器，所述超聲波發(fā)生器與所述UV反應塔連接。[0009]進一步的，它還包括浮渣氣液分離塔，所述浮渣氣液分離塔設置于所述UV反應塔與所述活性炭反應塔之間。[0010]進一步的，它還包括提升泵，所述提升泵的進水端口與所述浮渣氣液分離塔連接，所述提升泵的出水端口與所述活性炭反應塔連接。[0011]進一步的，它還包括反洗泵，所述反洗泵的進水端口與所述活性炭反應塔連接， 所述反洗泵的出水端口與所述生物濾塔的下部連接。[0012]其中，所述活性炭反應塔與所述生物濾塔通過第一管道連接，所述第一管道設有第一閥門；所述反洗泵的出水端口與所述生物濾塔的下部通過第二管道連接，所述第二管道設有第二閥門。[0013]其中，所述UV反應塔設有紫外燈。[0014]其中，所述紫外燈為兩個以上。[0015]本實用新型的有益效果本實用新型的一種紫外光臭氧反應裝置，通過納米氣泡泵，使廢水與納米氣泡泵內的臭氧及空氣充分混合，產(chǎn)生無數(shù)個直徑為10微米 50微米的微氣泡，臭氧被壓縮于微氣泡中；這些微氣泡性能穩(wěn)定、直徑小，氣液混合比大，不易相互聚合成大氣泡而導致破裂，氣體在水中混合，遠大于亨利定律預測的平衡溶解量，氣液接觸面積比常規(guī)的曝氣器等大幾百倍，因此，羥基自由基[· 0H]與廢水中的污染物的反應速度為常規(guī)的曝氣器等的幾百倍；廢水中殘余的臭氧經(jīng)過活性炭過濾，無需進行尾氣處理。本實用新型的臭氧利用率高，反應速度快，產(chǎn)水澄清，處理效果好。


[0016]圖I為本實用新型的一種紫外光臭氧反應裝置的結構示意圖。[0017]圖2為本實用新型的一種紫外光臭氧反應裝置的原理圖。[0018]附圖標記[0019]I—納米氣泡泵2—臭氧發(fā)生器[0020]3——UV反應塔4——活性炭反應塔[0021]5——生物濾塔6——浮渣氣液分離塔[0022]7——提升泵8——反洗泵[0023]9—紫外燈10—超聲波發(fā)生器11——第一管道12——第一閥門[0025]13——第二管道14——第二閥門。[0026]具體實施方式
[0027]下面以具體實施例對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型不受下述實施例的限定。[0028]實施例I。[0029]如圖I所示，一種紫外光臭氧反應裝置，它包括納米氣泡泵I、臭氧發(fā)生器2、UV反應塔3、活性炭反應塔4、生物濾塔5，臭氧發(fā)生器2與所述納米氣泡泵I連接，所述納米氣泡泵I、所述UV反應塔3、所述活性炭反應塔4及所述生物濾塔5依次連接，廢水依次通過所述納米氣泡泵I、所述UV反應塔3、所述活性炭反應塔4及所述生物濾塔5。圖中實線箭頭代表水的流向，圖中虛線箭頭代表浮渣的流向。[0030]納米氣泡泵I是一種氣液高速混合泵，臭氧發(fā)生器2輸送臭氧O3至納米氣泡泵I。 臭氧O3與空氣在納米氣泡泵I內與經(jīng)過預處理的廢水充分混合，形成無數(shù)個直徑為10微米 50微米的納米級微氣泡，臭氧被強制性的壓縮在這些微氣泡中。這些微氣泡特性是穩(wěn)定， 氣液混合比大，不易相互聚合成大氣泡而導致破裂，氣體在水中混合，遠大于亨利定律預測的平衡溶解量，氣液接觸面積比常規(guī)的曝氣器等大幾百倍，因此，臭氧與水中污染物的反應速度為常規(guī)的曝氣器等的幾百倍。[0031]在UV反應塔3的UV光的催化下，臭氧產(chǎn)生羥基自由基[·0Η]，羥基自由基[·0Η] 使廢水中的污染物的分子鏈斷裂，同時輸入超聲波，使微氣泡增壓，污染物被逐步降解。[0032]活性炭反應塔4內置活性炭，廢水中殘余的臭氧及污染物被活性炭吸附，并在活性炭空隙內發(fā)生催化反應，這個過程中，活性炭的吸附功能使反應物由水中的低濃度向碳表面高濃度富集，更有利于反應的進行。[0033]生物濾塔5內置活性炭或者陶粒，可以生成為細菌生長的載體，透過前面的臭氧反應后，水中污染物大部分已經(jīng)成為易生物降解的小分子，很容易被細菌分解，而產(chǎn)水澄清。生物濾塔5也就是曝氣生物濾池(BAF)。[0034]本實施例還包括浮渣氣液分離塔6，所述浮渣氣液分離塔6設置于所述UV反應塔 3與所述活性炭反應塔4之間。微氣泡在浮渣氣液分離塔6里聚集上浮、破裂，實現(xiàn)氣液分離；廢水中的微油滴及雜質與微氣泡形成的浮渣，也與廢水分離，浮渣氣液分離塔6可用于分離UV反應塔3產(chǎn)生的浮渣。[0035]本實施例還包括提升泵7，所述提升泵7的進水端口與所述浮渣氣液分離塔6連接，所述提升泵7的出水端口與所述活性炭反應塔4連接。提升泵7將浮渣氣液分離塔6 的底部的廢水提升輸送至活性炭反應塔4的上部。[0036]本實施例還包括反洗泵8，所述反洗泵8的進水端口與所述活性炭反應塔4連接， 所述反洗泵8的出水端口與所述生物濾塔5的下部連接。生物濾塔5使用了一定時間后， 需要通過反洗泵8進行清洗和反沖洗，防止堵塞。所述活性炭反應塔4與所述生物濾塔5 通過第一管道11連接，所述第一管道11設有第一閥門12 ;所述反洗泵8的進水端口與所述活性炭反應塔4連接，所述反洗泵8的出水端口與所述生物濾塔5的下部通過第二管道 13連接，所述第二管道13設有第二閥門14。本實用新型進行紫外光臭氧反應時，第二閥門 14關閉，從活性炭反應塔4流出的水通過第一管道11進入生物濾塔5，實現(xiàn)分解污染物小分子的作用。當需要沖洗生物濾塔5時，第一閥門12關閉，從活性炭反應塔4流出的水通過第二管道13從下而上進入生物濾塔5，實現(xiàn)反沖洗生物濾塔5，防止生物濾塔5堵塞，反沖洗后的水從生物濾塔5的上部排出外界。[0037]本實施例所述UV反應塔3設有紫外燈9。UV反應塔3的高度4飛米。紫外燈9 為兩個以上。[0038]如圖2所示，在對廢水進行步驟(a)預處理廢水通過預處理，去除懸浮物、濁度及色度之后，本實用新型實現(xiàn)了一種紫外 光臭氧反應工藝的其它步驟，包括[0039](b)氣液混合經(jīng)過步驟(a)處理的廢水經(jīng)過納米氣泡泵，與納米氣泡泵內的臭氧及空氣充分混合，產(chǎn)生無數(shù)個直徑為10微米 50微米的微氣泡，臭氧被壓縮于微氣泡中；[0040](c) UV反應經(jīng)過步驟(b)處理的廢水在UV光的催化下，臭氧產(chǎn)生羥基自由基 [·0Η]，羥基自由基[·0Η]使廢水中的污染物的分子鏈斷裂，同時輸入超聲波，使微氣泡增壓，污染物被逐步降解；[0041](Cl)氣液分離微氣泡在浮渣氣液分離塔里聚集上浮、破裂，實現(xiàn)氣液分離；廢水中的微油滴及雜質與微氣泡形成的浮渣，也與廢水分離；[0042](d)活性炭過濾經(jīng)過步驟(C)處理的廢水中殘余的臭氧及污染物被活性炭吸附；[0043](e)生物濾塔過濾經(jīng)過步驟(d)處理的水經(jīng)過生物濾塔，水中的污染物被細菌分解，使產(chǎn)水澄清；[0044](f)出水。[0045]步驟(a)預處理中，廢水通過電絮凝、澄清、過濾等預處理，去除懸浮物、濁度及部分色度，使之澄清透亮，即使還有部分色度，但仍澄清，透光性良好，不會在UV管外面沉積結垢。[0046]步驟(c) UV反應中，往UV反應塔中輸入超聲波，使微氣泡增壓，即通常所認為的超聲波的空爆原理，于是[·0Η]與廢水中的有機物反應便會在微氣泡表面上以高壓狀態(tài)進行，大大的加快反應速度。[0047]步驟(d)活性炭過濾過程中，活性炭的吸附功能使反應物由水中的低濃度向碳表面高濃度富集，更有利于反應的進行。殘余的臭氧及污染物并在活性炭空隙內發(fā)生催化反應步驟(e)生物濾塔過濾中，生物濾塔內置活性炭或者陶粒，可以生成為細菌生長的載體， 透過前面的臭氧反應后，水中污染物大部分已經(jīng)成為易生物降解的小分子，很容易被細菌分解，而產(chǎn)水澄清。[0048]將本實用新型應用于廢水站的末端排水的處理，效果顯著。印染、印花、造紙、皮革、化工行業(yè)的廢水站排水COD —般都達不到C0D〈100的一級標準，不能直接進入RO系統(tǒng)進行回用水處理，也未達到C0D〈30 60的中小回用水質，經(jīng)過本實用新型的工藝處理后， 產(chǎn)水的COD就能達到<30 60，BOD =COD > O. 35。[0049]將本實用新型應用于廢水深度除油、除濁度預處理，效果更顯著。需要深度除油的廢水，如化工、油田廢水，一般都已經(jīng)過絮凝澄清、過濾，但都難于達到含油低于5ppm的要求。經(jīng)過本實用新型的工藝處理后，往水中加入少量表面活性劑，就能輕易達到含油低于 5ppm的要求,此時O3耗量僅需5 IOppm即可。[0050]實施例2。[0051]本實施例與實施例I的不同之處在于本實施例還包括超聲波發(fā)生器10，所述超聲波發(fā)生器10與所述UV反應塔3連接。超聲波發(fā)生器10往UV反應塔3中輸入超聲波， 使微氣泡增壓，即通常所認為的超聲波的空爆原理，于是[· 0H]與廢水中的有機物反應便會在微氣泡表面上以高壓狀態(tài)進行，大大的加快反應速度。在本實施例中未解釋的特征，采用實施例I中的解釋，在此不再進行贅述。[0053]以上所述僅是本實用新型的較佳實施例，故凡依本實用新型專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本實用新型專利申請范圍內。
權利要求1.一種紫外光臭氧反應裝置，其特征在于它包括納米氣泡泵、臭氧發(fā)生器、UV反應塔、活性炭反應塔、生物濾塔，臭氧發(fā)生器與所述納米氣泡泵連接，所述納米氣泡泵、所述UV 反應塔、所述活性炭反應塔及所述生物濾塔依次連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種紫外光臭氧反應裝置，其特征在于它還包括超聲波發(fā)生器，所述超聲波發(fā)生器與所述UV反應塔連接。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種紫外光臭氧反應裝置，其特征在于它還包括浮渣氣液分離塔，所述浮渣氣液分離塔設置于所述UV反應塔與所述活性炭反應塔之間。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種紫外光臭氧反應裝置，其特征在于它還包括提升泵，所述提升泵的進水端口與所述浮渣氣液分離塔連接，所述提升泵的出水端口與所述活性炭反應塔連接。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種紫外光臭氧反應裝置，其特征在于它還包括反洗泵，所述反洗泵的進水端口與所述活性炭反應塔連接，所述反洗泵的出水端口與所述生物濾塔的下部連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種紫外光臭氧反應裝置，其特征在于所述活性炭反應塔與所述生物濾塔通過第一管道連接，所述第一管道設有第一閥門；所述反洗泵的出水端口與所述生物濾塔的下部通過第二管道連接，所述第二管道設有第二閥門。
7.根據(jù)權利要求f6任意一項所述的一種紫外光臭氧反應裝置，其特征在于所述UV 反應塔設有紫外燈。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種紫外光臭氧反應裝置，其特征在于所述紫外燈為兩個以上。
專利摘要本實用新型屬于廢水處理技術領域，特別涉及一種紫外光臭氧反應裝置；包括納米氣泡泵、臭氧發(fā)生器、UV反應塔、活性炭反應塔、生物濾塔，臭氧發(fā)生器與所述納米氣泡泵連接，所述納米氣泡泵、所述UV反應塔、所述活性炭反應塔及所述生物濾塔依次連接。通過納米氣泡泵，使廢水與納米氣泡泵內的臭氧及空氣充分混合，產(chǎn)生無數(shù)個直徑為10微米~50微米的微氣泡，這些微氣泡性能穩(wěn)定、氣液混合比大，不易相互聚合成大氣泡而導致破裂，氣液接觸面積比常規(guī)的曝氣器等大幾百倍，因此反應速度為常規(guī)的曝氣器等的幾百倍；廢水中殘余的臭氧經(jīng)過活性炭過濾，無需進行尾氣處理。本實用新型臭氧利用率高，反應速度快，產(chǎn)水澄清，處理效果好。
文檔編號C02F9/14GK202625991SQ20122027787
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權日2012年6月13日
發(fā)明者袁偉光, 焦偉麗, 趙銳柏, 曾慶波 申請人:東莞市珠江海咸水淡化研究所