專利名稱:一種用于微污染水處理的紫外聯(lián)合臭氧裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于微污染水處理的紫外聯(lián)合臭氧裝置，包括進(jìn)氣單元、UV/O3反應(yīng)器和尾氣處理單元，所述進(jìn)氣單元包括氧氣罐、臭氧發(fā)生器，氧氣罐連接臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器與UV/O3反應(yīng)器連接；所述尾氣處理單元包括氣水分離器和尾氣破壞器，所述UV/O3反應(yīng)器的出水口與氣水分離器進(jìn)口相連，所述氣水分離器的出氣口與臭氧尾氣破壞器的進(jìn)口相連。本實(shí)用新型提供的微污染水處理的紫外聯(lián)合臭氧裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)UV與O3的聯(lián)合作用，反應(yīng)器單體的串聯(lián)，延長了水被紫外線照射的時(shí)間以及與O3的作用，使羥基自由基充分發(fā)揮氧化作用，去除水中的有機(jī)污染物，提高出水水質(zhì)；占地面積小，集成度高，適用于微污染水的處理。
【專利說明】一種用于微污染水處理的紫外聯(lián)合臭氧裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種臭氧和紫外光結(jié)合使用的水處理裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]微污染水一般是指受有機(jī)物污染，部分水質(zhì)超過《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的III類水體要求的水體。一般來說，受污染水體中主要包括石油烴、揮發(fā)酚、氨氮、農(nóng)藥、COD、重金屬、砷、氰化物等，這些污染物種類較多，性質(zhì)較復(fù)雜，但濃度比較低，尤其是那些難于降解、易于生物積累和具有致突變、致畸和致癌作用的優(yōu)先控制有毒有機(jī)污染物，對(duì)人體健康毒害很大。目前，中國給水量不足，水資源浪費(fèi)和污染嚴(yán)重，給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)偏低，由于中國目前的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，無法在較短時(shí)間內(nèi)控制水源污染，改變水源水質(zhì)低劣的現(xiàn)狀。傳統(tǒng)處理微污染水的方法有電化學(xué)法，混凝沉淀加氯消毒法等，不能有效去除以溶解狀態(tài)存在的有機(jī)物，而且都是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模，很難推廣應(yīng)用。因而人們不得不采用新的處理方法來保證飲用水的安全和人們的健康。經(jīng)過幾十年的研宄探索，開發(fā)出了許多凈化新工藝，如高級(jí)氧化技術(shù)等。
[0003]根據(jù)高級(jí)氧化技術(shù)中反應(yīng)體系中界面特性不同，可將高級(jí)氧化技術(shù)分為均相高級(jí)氧化技術(shù)和非均相高級(jí)氧化技術(shù)，均相高級(jí)氧化技術(shù)包括Fenton氧化、03、UV/03、03/H202和UV/H202 (芬頓氧化、臭氧、臭氧聯(lián)合紫外、臭氧聯(lián)合雙氧水和紫外聯(lián)合雙氧水)等體系，非均相氧化包括:UV/Ti02 (紫外聯(lián)合二氧化鈦)等。其中UV/03是均相高級(jí)氧化技術(shù)中的一種，在O3中引入U(xiǎn)V后，羥基自由基的產(chǎn)生效率更高，有效的提高了臭氧氧化降解有機(jī)物的效率。由于UV不僅能夠激發(fā)03分子促使其產(chǎn)生.0H，還具有很強(qiáng)的殺菌性能，因此UV/0 3技術(shù)在各種有機(jī)物的降解和自來水深度處理中有廣泛的應(yīng)用潛力。然而現(xiàn)行高級(jí)氧化技術(shù)多常用池體，停留時(shí)間長達(dá)半小時(shí)，且臭氧利用率低，因此該領(lǐng)域存在高級(jí)氧化設(shè)備匱乏、集成度低、占地面積大、臭氧利用率低等問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)本領(lǐng)域的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種占地少、效率高的用于微污染水處理的紫外聯(lián)合臭氧裝置。
[0005]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述目的的技術(shù)方案為:
[0006]一種用于微污染水處理的紫外聯(lián)合臭氧裝置，所述裝置包括進(jìn)氣單元、UV/03反應(yīng)器和尾氣處理單元，
[0007]其中，所述進(jìn)氣單元包括氧氣罐、臭氧發(fā)生器，所述氧氣罐連接臭氧發(fā)生器，所述臭氧發(fā)生器與uv/o3反應(yīng)器連接；
[0008]所述UV/03反應(yīng)器由多個(gè)反應(yīng)單體串聯(lián)而成，UV/Ο 3反應(yīng)器的進(jìn)水口連接有待處理水儲(chǔ)存箱；
[0009]所述尾氣處理單元包括氣水分離器和尾氣破壞器，所述-/03反應(yīng)器的出水口與氣水分離器進(jìn)口相連，所述氣水分離器的上部設(shè)置有出氣口，中部設(shè)置有出水口，所述氣水分離器的出氣口與臭氧尾氣破壞器的進(jìn)口相連。氣水分離器的出水口流出凈化水。
[0010]其中，所述UV/03反應(yīng)器由4-8個(gè)反應(yīng)單體組成，所述反應(yīng)單體為圓柱狀殼體，所述反應(yīng)單體包括在殼體內(nèi)部一端的紫外燈管及套于該紫外燈管外的石英玻璃管套，設(shè)置有紫外燈管一端的殼體上設(shè)置有出水口 ；另一端的外部設(shè)有臭氧曝氣頭，
[0011 ] 圓柱狀殼體兩側(cè)分設(shè)有進(jìn)水口與出水口，所有反應(yīng)單體平行排列，相鄰兩個(gè)反應(yīng)單體的進(jìn)水口與出水口相連通形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，多個(gè)串聯(lián)反應(yīng)單體中，第一個(gè)反應(yīng)單體進(jìn)水口為—/03反應(yīng)器的總進(jìn)水口，最后一個(gè)反應(yīng)單體出水口為UV/Ο 3反應(yīng)器的總出水口。
[0012]進(jìn)一步地，所述反應(yīng)單體內(nèi)，在靠近單體進(jìn)水口的一端，紫外燈管和石英玻璃管套之間設(shè)置有彈簧；靠近出水口的一端采用套箍固定，起到支撐作用。
[0013]優(yōu)選地，所述-/03反應(yīng)器由6個(gè)反應(yīng)單體組成。
[0014]采用本發(fā)明提出的紫外聯(lián)合臭氧裝置，待處理水儲(chǔ)存箱流出的原水在UV/03反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間可設(shè)為3?15min。
[0015]所述微污染水包括景觀水、飲用水水源和再生水。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0017]本實(shí)用新型提供的一種實(shí)現(xiàn)微污染水處理的紫外聯(lián)合臭氧裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)UV與O3的聯(lián)合作用，反應(yīng)器單體的串聯(lián)，延長了水被紫外線照射的時(shí)間以及與O3的作用，使羥基自由基充分發(fā)揮氧化作用，去除水中的有機(jī)污染物，提高出水水質(zhì)；占地面積小，集成度高，氧化性能提高，臭氧利用率高，效果好，適用于微污染水的處理。

【附圖說明】

[0018]圖1為本實(shí)用新型的裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實(shí)用新型的-/03反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)及反應(yīng)單體連接示意圖；
[0020]圖3為本實(shí)施例的—/03反應(yīng)器中一個(gè)反應(yīng)單體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中各編號(hào)表示的部件為:1.氧氣罐，2.臭氧發(fā)生器，3.待處理水儲(chǔ)存箱，4.UV/03反應(yīng)器，5.氣水分離器，6.臭氧尾氣破壞器，7.凈化水儲(chǔ)存箱，8.總進(jìn)水口，9.單體連接管，10.總出水口，11.單體進(jìn)水口，12.單體出水口，13.單體03曝氣頭，14.單體石英玻璃管套，15.單體殼體，16.單體紫外燈管，17.彈簧。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。在不背離本實(shí)用新型精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本實(shí)用新型方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0023]若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。
[0024]實(shí)施例1
[0025]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0026]本實(shí)用新型的一種實(shí)現(xiàn)微污染水處理的UV/03裝置，如圖1所示，所述裝置包括進(jìn)氣結(jié)構(gòu)、UV/^反應(yīng)器和尾氣處理結(jié)構(gòu)，其中進(jìn)氣結(jié)構(gòu)包括氧氣罐1、臭氧發(fā)生器2和待處理水的儲(chǔ)存箱3，UV/03反應(yīng)器4主要由多個(gè)UV/Ο 3反應(yīng)單體串聯(lián)而成(本實(shí)施例中，設(shè)置了六個(gè)單體反應(yīng)器)，尾氣處理單元包括氣水分離器5和臭氧尾氣破壞器6 ;其中，氧氣罐I的出氣口與臭氧發(fā)生器2的進(jìn)口相連，臭氧發(fā)生器2的出口與UV/03反應(yīng)器4的進(jìn)氣口相連，該進(jìn)氣口通過氣路與每個(gè)反應(yīng)單體的O3曝氣頭連接，從而可以有效控制各個(gè)單體的臭氧投加量；UV/03反應(yīng)器4的進(jìn)水口與待處理水儲(chǔ)存箱3的出水口相連，UV/03反應(yīng)器的出水口與氣水分離器5進(jìn)口相連，氣水分離器5的出氣口與臭氧尾氣破壞器6的進(jìn)口相連，氣水分離器5的出水口與凈化水儲(chǔ)存箱7相連。
[0027]本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)微污染水處理的UV/03裝置各部分的【具體實(shí)施方式】分別說明如下:
[0028]如圖2所示，為UV/03反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖，由六個(gè)反應(yīng)單體組成。每個(gè)反應(yīng)單體為圓柱狀殼體。圓柱狀殼體兩側(cè)分設(shè)有進(jìn)水口與出水口。
[0029]如圖3所示為本實(shí)用新型實(shí)施例中UV/03反應(yīng)器的一個(gè)單體結(jié)構(gòu)示意圖，以2#單體為示例，反應(yīng)單體包括單體紫外燈管16及套在燈管外的單體石英玻璃管套14，靠近單體進(jìn)水口 11的一端設(shè)有單體O3曝氣頭13，的靠近單體進(jìn)水口 11 一端的紫外燈管16和石英玻璃管套14之間設(shè)置有彈簧17 ;靠近單體出水口 12的一端采用套箍固定，起到支撐作用。殼體兩側(cè)分設(shè)單體進(jìn)水口 11與單體出水口 12，所有反應(yīng)單體平行排列，相鄰兩個(gè)反應(yīng)單體進(jìn)水口與出水口相連通形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，首尾兩個(gè)反應(yīng)單體進(jìn)水口、出水口為UV/^反應(yīng)器的總進(jìn)水口 8和總出水口 10，串聯(lián)單體間通過單體連接管9相連接。
[0030]被處理污水從-/03反應(yīng)器總進(jìn)水口 8 (即第一反應(yīng)單體的進(jìn)水口 )進(jìn)入，流入第一個(gè)反應(yīng)單體內(nèi)，第一個(gè)反應(yīng)單體處理后出水進(jìn)入第二個(gè)反應(yīng)單體，如此連接最終通過第六個(gè)反應(yīng)單體處理后，通過總出水口 10 (即第六反應(yīng)單體的出水口)排出。
[0031]在微污染水處理過程中，預(yù)先將調(diào)節(jié)好臭氧濃度的臭氧發(fā)生器2的出氣口接到反應(yīng)器4的O3進(jìn)氣口，通過曝氣頭13的作用使反應(yīng)器4內(nèi)03分布均勻；儲(chǔ)存在待處理水儲(chǔ)存箱3中的原水經(jīng)反應(yīng)器4殼體的進(jìn)水口進(jìn)入反應(yīng)器4，在紫外燈的照射下由反應(yīng)器單體1#依次流向單體6#，本實(shí)施例中為保證達(dá)到較高的凈化效率，原水在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間為3?15min，后進(jìn)入氣水分離器5，被分離氣體經(jīng)過臭氧尾氣破壞器6后直接排放，被分離的水經(jīng)總出水口 10進(jìn)入凈化水儲(chǔ)存箱7。處理后的凈化水儲(chǔ)存在凈化水儲(chǔ)存箱7中待用。該反應(yīng)器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)能夠增加曝氣強(qiáng)度，可以處理不同類別和不同濃度的微污染水，并且具有很高的去除率；其中紫外燈功率、石英玻璃套管尺寸由污水濃度，污水量等因素確定。
[0032]本實(shí)施例UV/03反應(yīng)器的外殼、紫外燈管、石英玻璃管套，臭氧曝氣頭均可采用常規(guī)成熟產(chǎn)品，其制作亦屬于常規(guī)技術(shù)。本實(shí)用新型的其它部分的設(shè)備:氧氣罐、臭氧發(fā)生器、氣水分離器、臭氧尾氣破壞器，均可采用常規(guī)產(chǎn)品。本實(shí)施例的每個(gè)反應(yīng)單體結(jié)構(gòu)相同，尺寸為 Φ XH = 24mmX 110Omm,反應(yīng)器 4 總體尺寸為 LXH = 674mmX 110Omnin
[0033]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于微污染水處理的紫外聯(lián)合臭氧裝置，其特征在于，所述裝置包括進(jìn)氣單元、UV/03反應(yīng)器(4)和尾氣處理單元， 其中，所述進(jìn)氣單元包括氧氣罐(I)、臭氧發(fā)生器(2)，所述氧氣罐(I)連接臭氧發(fā)生器(2)，所述臭氧發(fā)生器(2)與UV/03反應(yīng)器(4)連接； 所述UV/03反應(yīng)器(4)由多個(gè)反應(yīng)單體串聯(lián)而成，UV/03反應(yīng)器(4)的進(jìn)水口連接有待處理水儲(chǔ)存箱(3)； 所述尾氣處理單元包括氣水分離器(5)和尾氣破壞器￠)，所述UV/03反應(yīng)器(4)的出水口與氣水分離器(5)進(jìn)口相連，所述氣水分離器(5)的上部設(shè)置有出氣口，中部設(shè)置有出水口，所述氣水分離器(5)的出氣口與臭氧尾氣破壞器(6)的進(jìn)口相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紫外聯(lián)合臭氧裝置，其特征在于，所述UV/03反應(yīng)器(4)由4-8個(gè)反應(yīng)單體組成，所述反應(yīng)單體為圓柱狀殼體，所述反應(yīng)單體包括在殼體內(nèi)部一端的紫外燈管(16)及套于該紫外燈管(16)外的石英玻璃管套(14)，設(shè)置有紫外燈管(16) —端的殼體上設(shè)置有出水口 ；另一端的外部設(shè)有臭氧曝氣頭(13); 圓柱狀殼體兩側(cè)分設(shè)有進(jìn)水口與出水口，所有反應(yīng)單體平行排列，相鄰兩個(gè)反應(yīng)單體的進(jìn)水口與出水口相連通形成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，多個(gè)串聯(lián)反應(yīng)單體中，第一個(gè)反應(yīng)單體進(jìn)水口為UV/03反應(yīng)器的總進(jìn)水口(8)，最后一個(gè)反應(yīng)單體出水口為UV/03反應(yīng)器的總出水口(10)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紫外聯(lián)合臭氧裝置，其特征在于，所述反應(yīng)單體內(nèi)，在靠近單體進(jìn)水口(11)的一端，紫外燈管(16)和石英玻璃管套(14)之間設(shè)置有彈簧(17);靠近出水口的一端用套箍固定。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紫外聯(lián)合臭氧裝置，其特征在于，所述UV/Ο3反應(yīng)器(4)由6個(gè)反應(yīng)單體組成。
【文檔編號(hào)】C02F1-78GK204265481SQ201420713707
【發(fā)明者】王凱軍, 汪翠萍, 閻中 [申請(qǐng)人]清華大學(xué)