專利名稱：用于將臭氧溶解在水中和催化氧化的裝置和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用于將臭氧溶解在水中和催化氧化的裝置和方法。
背景技術(shù)：
臭氧是強大的消毒劑并用于氧化來自飲用水的可生物降解的有機污染物。其可用于除去由地表水中的藍-綠藻產(chǎn)生的產(chǎn)生味道和氣味的化合物。臭氧也用于三級處理以在經(jīng)過濾的市政廢水重復用作間接飲用水或排放到環(huán)境敏感區(qū)域之前從該經(jīng)過濾的市政廢水中除去痕量的污染物。對于在化學污染的地下水位置中典型地發(fā)現(xiàn)的合成有機污染物， 例如MTBE, TCE、1，4- 二烷等，使用高級氧化工藝。臭氧能夠與過氧化氫和/或催化劑結(jié)合使用以產(chǎn)生氧化頑固有機污染物的羥基自由基。羥基自由基是由臭氧和過氧化氫或水相中的催化劑之間的反應產(chǎn)生的。這種類型處理在工業(yè)中稱作“高級氧化”工藝。臭氧氣體通常是在基于電暈放電的發(fā)生器中由空氣或高純氧氣產(chǎn)生的。取決于發(fā)生器的功率和用于臭氧產(chǎn)生的氣體進料中的氧氣濃度，臭氧在氣相中的典型濃度在3-14% 范圍內(nèi)。基于臭氧的水處理工藝取決于臭氧從氣相到水相的轉(zhuǎn)移用于氧化有機污染物。已經(jīng)使用了各種工藝以將臭氧從氣相轉(zhuǎn)移到液相用于水處理。一種這種已知的工藝是鼓泡塔或槽反應器，其包括大型塔或槽和位于該塔或槽的底部的氣體擴散器。該塔或槽填充水，將臭氧氣體通過該氣體擴散器引入。臭氧氣體的細泡上升通過該塔或槽中的水，其有助于將臭氧溶解在該水中(此處也稱作“臭氧轉(zhuǎn)移”)。能夠通過從該塔或槽的頂部捕獲未溶解的臭氧并將其再循環(huán)和/或?qū)⒃摮粞跬ㄟ^一系列使用隔板的塔或槽而提高臭氧轉(zhuǎn)移效率。這種溶解方法的一個問題是該氣體擴散器的擴散孔典型地隨時間會堵塞，這對性能產(chǎn)生不利的影響?；跀U散器的臭氧轉(zhuǎn)移工藝的另一個問題是將臭氧有效轉(zhuǎn)移到水中需要大的深槽。此外，基于擴散器的臭氧轉(zhuǎn)移工藝是效率較低的臭氧轉(zhuǎn)移方法。另一種已知的臭氧轉(zhuǎn)移方法是使用文丘里噴射器，其中水通過該文丘里管流動， 將臭氧氣體在該文丘里管的喉管處注入。該基于文丘里管的方法僅能夠用于具有較低水流速的系統(tǒng)中。在較大流速操作的系統(tǒng)中，能夠?qū)⒁徊糠炙D(zhuǎn)入該文丘里管位于其上的“滑流”中。然后將該滑流注入回到主物流中并通過湍流方式混合到該主物流中。該轉(zhuǎn)向流文丘里方法典型地僅對于較低劑量臭氧轉(zhuǎn)移(例如10mg/L或更少)是有效的。在基于文丘里管的臭氧轉(zhuǎn)移的另一變型中，能夠在該注射器的下游使用靜態(tài)混合器以實現(xiàn)臭氧在該水相中的另外混合。該系統(tǒng)的設計較為簡單，因為其沒有運動部件。但針對通過靜態(tài)混合器的良好臭氧轉(zhuǎn)移的混合和氣體分散需要氣體和液體的高度湍流。這導致較高的壓降，且僅能夠在窄范圍的水和氣體流速操作。已經(jīng)嘗試了使用渦輪接觸器進行臭氧轉(zhuǎn)移，其是通過將氣體抽吸通過中空渦輪軸和攪拌器而操作的。因為幾個原因，渦輪接觸器似乎并不非常適用于臭氧轉(zhuǎn)移應用。與上述臭氧轉(zhuǎn)移方法相比，渦輪接觸器具有較高的能量需要。此外，為了有效操作，進入該渦輪接觸器的臭氧氣體與水的比例必須保持相對恒定，這限制了對臭氧劑量的調(diào)節(jié)能力。因為粉末化的催化劑將堵塞臭氧氣體被抽吸通過的通道，因此渦輪接觸器并不非常適用于催化
臭氧處理。很少使用填料塔用于臭氧轉(zhuǎn)移，因為這種類型的反應器具有非常低的臭氧轉(zhuǎn)移效率，所以，為了實現(xiàn)典型的臭氧劑量，需要非常高的塔。填料塔也具有低的空隙體積，這限制了通過給定直徑塔的水的流速。填料塔能夠用于利用臭氧的固定床催化反應，但是因為臭氧的低物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率，其建造和操作起來很昂貴。已經(jīng)使用碰撞射流以改進臭氧轉(zhuǎn)移系統(tǒng)中氣相和液相之間的混合。在該系統(tǒng)中， 將兩相流的高速射流與另一射流或靜止表面碰撞?？梢詫⒁徊糠炙ㄟ^該射流循環(huán)。此外， 可以在下游在相分離器中捕獲未溶解的臭氧并通過射流循環(huán)。碰撞射流能夠用作單一混合反應器，或者能夠與其他混合反應器結(jié)合使用。包括碰撞射流的臭氧轉(zhuǎn)移系統(tǒng)的設計和操作是復雜的，因為需要精確定位碰撞區(qū)域。此外，該射流具有較高的能量需要，且通過這種類型的系統(tǒng)能夠容納的流速是有限的。因此，需要克服現(xiàn)有技術(shù)的方法的缺點的改進的臭氧轉(zhuǎn)移方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中，本發(fā)明包括用于處理水的方法，該方法包括將水引入預處理物流中，產(chǎn)生包含至少3%臭氧氣體的氣體物流，將該氣體物流在注入點引入該預處理物流中從而產(chǎn)生包括臭氧氣體和水的混合相物流，將該混合相物流通過位于該注入點下游的整料從而產(chǎn)生其中至少一部分所述臭氧氣體溶解在所述水中的反應產(chǎn)物，將該反應產(chǎn)物中任意未溶解的臭氧氣體和該反應產(chǎn)物的液相部分分離，和將該反應產(chǎn)物的所述液相部分的至少一部分轉(zhuǎn)入流出物物流。在另一方面中，本發(fā)明包括水處理系統(tǒng)，所述水處理系統(tǒng)包括供水管線，用于產(chǎn)生包含臭氧的輸出氣體物流的臭氧發(fā)生器，經(jīng)構(gòu)造以運送來自該臭氧發(fā)生器的該輸出氣體物流并在注入點連接該供水管線的臭氧供給管線，位于該注入點下游并與該供水管線流體連通的具有出口端和入口端的整料(monolith)，與該整料的出口端流體連通的容器，位于該容器上的氣體吹掃管線，位于該容器上用于從該容器中取出液體的容器輸出管線，該容器輸出管線位于該氣體吹掃管線下方，和位于該容器輸出管線上的流出物端口。本發(fā)明進一步體現(xiàn)在如下方面 1.用于處理水的方法，該方法包括
(a)將水引入預處理物流中；
(b)產(chǎn)生包含至少3%臭氧氣體的氣體物流；
(c)將該氣體物流在注入點處引入該預處理物流中，得到包含臭氧氣體和水的混合相物流；
(d)將該混合相物流通過位于該注入點下游的整料，得到其中至少一部分該臭氧氣體溶解在該水中的反應產(chǎn)物；
(e)將該反應產(chǎn)物中的任何未溶解的氣體和該反應產(chǎn)物的液相部分分離；和
(f)將該反應產(chǎn)物的該液相部分的至少一部分轉(zhuǎn)入流出物物流。2.方面1的方法，進一步包括
4(g)將該反應產(chǎn)物的該液相部分的至少一部分再循環(huán)到該預處理物流中。3.方面1的方法，進一步包括
(h)從該整料回收所述反應產(chǎn)物到分離器容器中；和
(i)從該分離器容器中取出該反應產(chǎn)物的該液相部分。4.方面3的方法，進一步包括
(j)在該分離器容器中保持所述反應產(chǎn)物的足量的液相部分以覆蓋該整料的出口端。5.方面1的方法，其中步驟(d)進一步包括將該混合相物流以0. 2m/s-l. Om/s的液體速度通過該整料。6.方面1的方法，其中步驟(d)進一步包括將該混合相物流通過具有100-1200通道/平方英寸(15-186通道/平方厘米)的整料。7.方面1的方法，進一步包括
(k)將該混合相物流通過位于該整料上游和該注入點下游的靜態(tài)混合器。8.方面1的方法，進一步包括
(i)將過氧化氫注入該整料上游的該水物流中。9.方面1的方法，其中步驟(d)包括將該混合相物流通過該注入點下游的整料， 該整料具有浸漬在其上的催化劑，導致至少一部分所述臭氧氣體溶解到該水中并將該溶解的臭氧的至少一部分轉(zhuǎn)移到該催化劑表面用于反應。10.方面1的方法，進一步包括
(m)將一部分水物流轉(zhuǎn)向以形成流入物物流； (η)將該流入物物流注入該預處理物流中；和 (ο)將該流出物物流注入該流入物物流下游的該水物流中。11.水處理系統(tǒng)，包括 供水管線；
用于產(chǎn)生包含臭氧的輸出氣體物流的臭氧發(fā)生器；
經(jīng)構(gòu)造以運送來自該臭氧發(fā)生器的該輸出氣體物流并在注入點處與該供水管線連接的臭氧供給管線；
位于該注入點下游且與該供水管線流體連通的具有出口端和入口端的整料； 與該整料的該出口端流體連通的容器； 位于該容器上的氣體吹掃管線；
位于該容器上用于從該容器取出液體的容器輸出管線，該容器輸出管線位于該氣體吹掃管線之下；和
位于該容器輸出管線上的流出物端口。12.方面11的水處理系統(tǒng)，其中該整料的該出口端位于該容器內(nèi)。13.方面11的水處理系統(tǒng)，進一步包括經(jīng)構(gòu)造以將來自該容器輸出管線的該液體的至少一些返回到該供水管線的循環(huán)管線。14.方面11的水處理系統(tǒng)，其中該整料包括多個平行通道。15.方面14的水處理系統(tǒng)，其中該多個平行通道以100-1200通道/平方英寸 (15-186通道/平方厘米)的密度設置。16.方面11的水處理系統(tǒng)，進一步包括與該供水管線流體連通以使得水加壓流過該供水管線的泵。17.方面11的水處理系統(tǒng)，進一步包括與該水管線流體連通并與過氧化氫的供給源連接的過氧化氫端口。18.方面11的水處理系統(tǒng)，進一步包括經(jīng)構(gòu)造以將從該氣體吹掃管線收集的氣體的至少一部分轉(zhuǎn)向該臭氧供給管線的臭氧循環(huán)管線。19.方面11的水處理系統(tǒng)，其中該整料浸漬有催化劑。20.方面19的水處理系統(tǒng)，其中該催化劑是氧化催化劑。


圖1是本發(fā)明的示例性實施方案的示意圖； 圖2是沿圖1的2-2線所取的部分截面圖3是顯示用于水處理系統(tǒng)的示例性連接構(gòu)造的示意圖；和圖4是顯示用于水處理系統(tǒng)的第二示例性連接構(gòu)造的示意圖。
具體實施例方式除非此處另外指出，在本說明書、附圖和權(quán)利要求中確定的任意和所有百分比都
應當理解為基于重量百分比。除非此處另外指出，在本說明書、附圖和權(quán)利要求中確定的任意和所有壓力都應當理解為表示表壓。本說明書和權(quán)利要求中所用的術(shù)語“流體連通”意于表示兩個或更多個元件以使流體能夠在元件之間流動的方式連接(直接或間接)，包括可以包含閥、間門或其他可以選擇性限制流體流動的裝置的連接。本說明書和權(quán)利要求中所用的術(shù)語“臭氧轉(zhuǎn)移”、“臭氧物質(zhì)轉(zhuǎn)移”和“臭氧溶解”都用于表示臭氧氣體溶解在水中。為了幫助描述本發(fā)明，在本說明書和權(quán)利要求中可以使用方向性術(shù)語描述本發(fā)明的部分(例如上、下、左、右等)。這些方向性術(shù)語僅用于幫助描述和主張本發(fā)明，絕不用于限制本發(fā)明。在權(quán)利要求中，使用字母辨識所主張的步驟(例如(a)、(b)和(C))。這些字母用于輔助表示該方法步驟，并不用于表示所主張的步驟進行的次序，除非這種次序在該權(quán)利要求中明確敘述并僅到這種程度。圖1中示意性地顯示了示例性的水處理系統(tǒng)10。在系統(tǒng)10中，將待處理的水通過流入物進料物流12引入預處理管線16中。該預處理管線16包括將水通過該預處理管線 16循環(huán)的泵14。由臭氧發(fā)生子系統(tǒng)18產(chǎn)生臭氧并在接頭21處由剛好位于混合部分22上游的臭氧進料管線20引入該預處理管線16中。將臭氧氣體引入該預處理管線16中能夠使用任意適合的注射器實現(xiàn)。例如，能夠使用氣體噴嘴、噴霧噴嘴或文丘里噴射器。在該實例中，該臭氧發(fā)生子系統(tǒng)18包括電暈放電臭氧發(fā)生器。取決于臭氧進料管線20中所需的臭氧濃度，該臭氧發(fā)生器包括大氣、富氧空氣或純氧的進料管線。在該實例中，提供包括至少90%氧氣的進料管線。典型的電暈放電臭氧發(fā)生器將該進料氣體中氧氣的約4-13%轉(zhuǎn)化為臭氧。因此，從該臭氧發(fā)生子系統(tǒng)18的輸出氣體物流在正常操作條件下將包含不少于3%的臭氧。在其他實施方案中，能夠使用任意適合的可替代的產(chǎn)生臭氧的方法。然后將來自該預處理管線16的臭氧氣體(來自臭氧進料管線20)和水的混合物流入該混合部分22。在該實例中，該混合部分包括蜂窩狀整料沈。參照圖1和2，該整料沈包括具有限定平行通道觀的壁30的一體式結(jié)構(gòu)，所述通道優(yōu)選填充該整料沈的橫截面。 在該實例中，該壁30是由陶瓷材料形成的。堇青石、氧化鈰-氧化鋯、氧化鋁、碳和二氧化鈦是該壁30的其他適合的基體材料的實例。金屬，例如不銹鋼，也會是適用于該壁30的基體材料。該壁30優(yōu)選適于用用于在其中需要催化反應(例如有機污染物(例如硝基苯、苯胺染料廢水、酚、多酚等)的催化氧化)的水處理應用的催化劑浸漬。通常的氧化催化劑的實例包括碳、鈀、鐵、氧化鈦、銅、錳、鎂、釕和銀。該氣液混合物優(yōu)選在升高的壓力(即高于大氣壓)供給該整料沈，這提高了臭氧轉(zhuǎn)移效率。也優(yōu)選該預處理管線16中的壓力約等于由臭氧發(fā)生器將氣體供給該臭氧進料管線20的壓力。預處理管線16和臭氧進料管線20之間的可接受壓力差將取決于該預處理管線16中的液體速度和臭氧從該臭氧進料管線20進入該預處理管線16中的所需流速。大多數(shù)商業(yè)臭氧發(fā)生器產(chǎn)生壓力為15-30磅/平方英寸(103_207kPa)的輸出氣體物流。對于電暈放電臭氧發(fā)生器而言正常輸出氣體物流壓力更低，在所述發(fā)生器中如果輸出氣體物流壓力超過15pSi(103kPa)，那么臭氧發(fā)生效率就開始受損。在該實例中，預處理管線16的優(yōu)選壓力范圍為5-50磅/平方英寸(34-345kPa)。顯然，隨著能夠在更高的輸出氣體物流壓力操作的臭氧發(fā)生器變得在市場上可以獲得，優(yōu)選的范圍會改變。在該實例中，該整料沈和通道觀的總體橫截面形狀都是六邊形的。很多可替代的形狀都是可以的，該整料26和通道觀不必須是相同的形狀。例如，該整料沈的總體橫截面形狀能夠是圓形的，該通道觀能夠是正方形的。在特定應用中該整料26的優(yōu)選規(guī)格將取決于多種操作因素，包括(但不局限于)所需的臭氧和催化劑劑量的范圍以及水流速的預期范圍。在該實例中，流動通過該整料沈的水的速度優(yōu)選在0. 2m/s-l. Om/s范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0. 3m/s-0. 6m/s范圍內(nèi)，以降低通過該整料沈的壓降并實現(xiàn)所需水平的臭氧轉(zhuǎn)移效率。每一通道的橫截面積和通道的總數(shù)經(jīng)過優(yōu)選選擇以提供在前段中提出的優(yōu)選范圍內(nèi)的通過該整料沈的水流速。在很多應用中，優(yōu)選提供具有平行通道觀的整料沈，其具有100-1200通道/平方英寸(15-186通道/平方厘米)，更優(yōu)選200-600通道/平方英寸(31-93通道/平方厘米)的密度。由于該整料沈的窄流動通道觀混合，該氣液流動本身是層狀的。這降低了橫跨該整料沈的壓降，同時由于流體在通道觀內(nèi)的循環(huán)運動，仍提供好的氣液接觸。任選地，混合部分22也能夠包括靜態(tài)混合器(未示出)，其能夠位于該陶瓷蜂窩狀整料26中的臭氧進料管線20之間，以提供臭氧氣泡在進入整料沈中之前更均勻地分布在所述水中。整料沈的排料端32優(yōu)選位于氣液相分離器容器34內(nèi)，且更優(yōu)選地位于該容器34 中的水管線36之下或略微之上。該設計可使該系統(tǒng)10的混合部分22非常緊湊，具有小的足跡。從該整料沈的排料端32離開的氣水混合物的向下流動將滲透該分離器容器34中的水體積并產(chǎn)生另外的混合和臭氧轉(zhuǎn)移。因為排料端32處的流速較低且通常是層狀的，因此該氣泡滲透到該容器34中的水管線36之下的深度和液相中的微小氣泡夾帶將降低。這有助于容易的氣液分離。在該實例中，該系統(tǒng)10經(jīng)構(gòu)造使得該氣液混合物向下流動通過該整料26。在其他實施方案中，該整料26能夠取向以實現(xiàn)向上或水平流動。應當注意向上和水平流動取向在其中臭氧需求以及因此進入該整料26的混合物的氣液比低的應用中是更實用的。整料沈的長度能夠經(jīng)選擇以實現(xiàn)所需的臭氧物質(zhì)轉(zhuǎn)移效率，較長的整料26導致較高的效率。將容器34中收集的氣體排放到氣體吹掃管線40中，其優(yōu)選與臭氧破壞單元42相連。該臭氧破壞單元42將來自該氣體吹掃管線40的任意剩余臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣并將該氧氣排放到大氣中。任選地，氣體循環(huán)管線44可以將來自該容器34的氣體再循環(huán)到臭氧發(fā)生子系統(tǒng)18中(在該臭氧發(fā)生器的上游或下游)。經(jīng)處理的水通過位于該容器34下端的輸出管線38從該容器34中除去。在該實例中，該輸出管線38與泵14連接，其能使經(jīng)處理的水的至少一部分再循環(huán)通過該預處理管線16。水能夠通過流出物管線46從該系統(tǒng)10中排出。與過氧化氫的供給相連的入口端口 52優(yōu)選提供在該輸出管線38上以能夠?qū)⑦^氧化氫添加到該處理工藝(稱作高級氧化)中。該系統(tǒng)10能夠適于提供寬范圍的臭氧劑量，即在處理過程中溶解在水中的臭氧氣體的量。每次該水通過該混合部分22，該系統(tǒng)10能夠提供約2-125mg臭氧/升水。如果需要超過125mg/L的臭氧劑量，那么能夠降低流入物物流和流出物物流12、46的流速，以使得輸出管線38中更大部分的水再循環(huán)通過該預處理管線16。此處所用的“臭氧劑量”用于表示水每次循環(huán)通過該混合部分22已經(jīng)被該水消耗的臭氧的量，且會典型地通過將臭氧進料管線20的臭氧含量與氣體吹掃管線40中的臭氧含量進行比較測定?！翱偲骄粞鮿┝俊庇糜诒硎驹诮?jīng)處理的水通過流出物管線46離開該系統(tǒng)10時在該經(jīng)處理的水中的總臭氧劑量?！俺粞鮿┝俊焙汀翱偲骄粞鮿┝俊敝g的關(guān)系是輸出管線38中的水再循環(huán)通過該預處理管線16的部分的函數(shù)。圖3描述了其中需要較高臭氧劑量的系統(tǒng)10的構(gòu)造。如圖3中所示，將全部未經(jīng)處理的水物流50通過該流入物物流12引入該處理系統(tǒng)10中。圖4顯示了其中需要較低臭氧劑量(例如2-5mg/L水)的系統(tǒng)10的構(gòu)造。在該構(gòu)造中，僅將該水管線50中的一部分水通過該流入物物流12轉(zhuǎn)入該處理系統(tǒng)10中。經(jīng)處理的水通過流出物物流46返回該水物流50中，在此處其與未經(jīng)處理的水混合以在該水物流50中提供所需的臭氧劑量。如圖4 中所示，該流出物管線46優(yōu)選在該流入物管線12下游的位置處再次將水注入該水管線50 中。以下是系統(tǒng)10的示例性操作參數(shù)。實施例1
在該實施例中，包含苯胺染料的IOgpm (37.9L/min)廢水物流待用臭氧和銅、鈷或鎳催化劑處理。該預處理物流16的流速為20gpm(75. 7L/min)，流入物物流12和流出物物流16 的流速都是lOgpm。接頭21處的臭氧劑量為20mg臭氧/升預處理管線16中的水，導致在流出物物流16處離開該系統(tǒng)10的水的平均總臭氧劑量為40mg/L。用于該應用的整料沈是圓形的，直徑3英寸(7. 6cm),長約5英尺(152. 4cm),具有200單元/平方英寸(31. O單元/平方厘米)。實施例2
在該實施例中，使用高級氧化處理40gpm (151.4 L/min)的工業(yè)廢水物流以將其化學需氧量(“COD”)降低約30mg/L。該預處理物流16的流速為IOOgpm (378.5 L/min)，流入物物流12和流出物物流46的流速都為40gpm (151.4 L/min)。接頭21處的臭氧劑量為 60mg臭氧/升預處理管線16中的水，導致在流出物物流46處離開該系統(tǒng)10的水的平均總臭氧劑量為150mg/L。通過入口端口 52將過氧化氫以足以提供約40mg過氧化氫/升預處理物流16中的水的速率引入。用于該應用的整料沈是圓形的，直徑6英寸(15. 2cm)，長約 6英尺(183cm),具有200單元/平方英寸(31. 0單元/平方厘米)。這樣，發(fā)明已經(jīng)在其優(yōu)選實施方案和可替代實施方案方面進行了公開。當然，本領域技術(shù)人員在不脫離其預期精神和范圍的情況下可以預期來自本發(fā)明的教導的各種變化、 改進和改變。本發(fā)明意于僅由后附權(quán)利要求限制。
權(quán)利要求
1.用于處理水的方法，該方法包括(a)將水引入預處理物流中；(b)產(chǎn)生包含至少3%臭氧氣體的氣體物流；(c)將該氣體物流在注入點處引入該預處理物流中，得到包含臭氧氣體和水的混合相物流；(d)將該混合相物流通過位于該注入點下游的整料，得到其中至少一部分該臭氧氣體溶解在該水中的反應產(chǎn)物；(e)將該反應產(chǎn)物中的任何未溶解的氣體和該反應產(chǎn)物的液相部分分離；和(f)將該反應產(chǎn)物的該液相部分的至少一部分轉(zhuǎn)入流出物物流。
2.權(quán)利要求1的方法，進一步包括(g)將該反應產(chǎn)物的該液相部分的至少一部分再循環(huán)到該預處理物流中。
3.權(quán)利要求1的方法，進一步包括(h)從該整料回收所述反應產(chǎn)物到分離器容器中；和(i)從該分離器容器中取出該反應產(chǎn)物的該液相部分。
4.權(quán)利要求3的方法，進一步包括(j)在該分離器容器中保持所述反應產(chǎn)物的足量的液相部分以覆蓋該整料的出口端。
5.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(d)進一步包括將該混合相物流以0.2m/s-l. Om/s的液體速度通過該整料。
6.水處理系統(tǒng)，包括 供水管線；用于產(chǎn)生包含臭氧的輸出氣體物流的臭氧發(fā)生器；經(jīng)構(gòu)造以運送來自該臭氧發(fā)生器的該輸出氣體物流并在注入點處與該供水管線連接的臭氧供給管線；位于該注入點下游且與該供水管線流體連通的具有出口端和入口端的整料； 與該整料的該出口端流體連通的容器； 位于該容器上的氣體吹掃管線；位于該容器上用于從該容器取出液體的容器輸出管線，該容器輸出管線位于該氣體吹掃管線之下；和位于該容器輸出管線上的流出物端口。
7.權(quán)利要求6的水處理系統(tǒng)，其中該整料的該出口端位于該容器內(nèi)。
8.權(quán)利要求6的水處理系統(tǒng)，進一步包括經(jīng)構(gòu)造以將來自該容器輸出管線的該液體的至少一些返回到該供水管線的循環(huán)管線。
9.權(quán)利要求6的水處理系統(tǒng)，其中該整料包括多個平行通道。
10.權(quán)利要求9的水處理系統(tǒng)，其中該多個平行通道以100-1200通道/平方英寸 (15-186通道/平方厘米)的密度設置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于將臭氧溶解在水中和催化氧化的裝置和方法，尤其涉及用于水的氧化處理的系統(tǒng)和方法，其中通過將混合氣液物流在接近臭氧發(fā)生器的優(yōu)選氣體輸出壓力的升高壓力通過整料而將臭氧氣體溶解在水中。該整料優(yōu)選至少部分被容納在氣液分離器容器中。通過注入過氧化氫和/或在該整料上嵌入催化劑而任選地提供高級氧化。優(yōu)選將經(jīng)處理的水的至少一部分循環(huán)以提高該流出物物流中的總臭氧劑量。
文檔編號C02F1/78GK102190364SQ20111006606
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者V·P·多拉基亞 申請人:氣體產(chǎn)品與化學公司