用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)裝置及處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水深度處理系統(tǒng)，尤其涉及一種用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水處理領(lǐng)域常利用臭氧的強(qiáng)氧化性，對水進(jìn)行消毒、強(qiáng)氧化等處理。然而，臭氧在常溫常壓下極不穩(wěn)定，衰減很快，且在水中的溶解度很小；用于水處理過程中需經(jīng)歷從氣相到液相的傳質(zhì)過程和溶解臭氧同水中無污染物起反應(yīng)的緩慢過程。為提高臭氧的利用率，臭氧氧化法常采取:一種是選用傳質(zhì)效率高的接觸反應(yīng)裝置，如固定螺旋混合器、噴射器、微孔曝氣器，折板混合器、穿孔板曝氣器等；另一種是延長臭氧與水的接觸時間，如選用具有較大池容的接觸反應(yīng)池，或采取多點投加、增加內(nèi)循環(huán)等技術(shù)措施。上述兩種方法可以一定程度的提高臭氧與水的傳質(zhì)效率，提高臭氧的有效利用率。然而，每種方法均不能完全利用臭氧，因此，需增加尾氣破壞裝置，對剩余臭氧進(jìn)行破壞，以免造成二次污染，同時還要求不能無限制增加接觸反應(yīng)池容積，以節(jié)約工程投資。
[0003]由于臭氧作為一種公認(rèn)的強(qiáng)氧化劑，廣泛應(yīng)用于水處理各個領(lǐng)域。為了達(dá)到良好的處理效果，必須維持水中較高的臭氧濃度。然而，臭氧在水中的溶解度隨著溫度、pH、臭氧流量等變化復(fù)雜，且臭氧的衰減速度非?？欤跏汲粞鯘舛仍礁?，衰減越快。為達(dá)到預(yù)期的去除效果，水處理工程師通常通過延長接觸時間和加大臭氧投加量來實現(xiàn)。這樣，一方面接觸池土建費用很高，臭氧發(fā)生器型號選擇也偏大，而且，臭氧衰減往往不徹底，還需要增加一套臭氧尾氣處理裝置，工程投資偏高；另一方面，衰減浪費的臭氧量也非常大，臭氧利用率不高，運行成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)裝置，可以在不增加臭氧接觸池容積和臭氧投加量的情況下，提高水處理過程中臭氧的傳質(zhì)效率和利用率，從而節(jié)約了工程投資、降低了運行成本。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)裝置，包括臭氧接觸池和臭氧管線，所述臭氧接觸池設(shè)有進(jìn)水管和出水管，所述臭氧接觸池中自進(jìn)水管一側(cè)至出水管一側(cè)依次設(shè)有N道折流擋板將所述臭氧接觸池劃分為N+1段反應(yīng)池，N道折流擋板的排水口依次呈上、下交替布置，從而在所述臭氧接觸池中形成了上下折流式接觸反應(yīng)路線；每段反應(yīng)池中均分別設(shè)有盤管湍流反應(yīng)器，所述進(jìn)水管與第一段反應(yīng)池中的盤管湍流反應(yīng)器相連，所述出水管設(shè)置在第N+1段反應(yīng)池上；第一段至第N段反應(yīng)池中分別設(shè)有一回流水管，所述回流水管的始端伸入到所在段反應(yīng)池中，所述回流水管上均分別設(shè)有一回流泵；每段反應(yīng)池的頂部均分別設(shè)有一臭氧尾氣出口 ；所述進(jìn)水管和回流水管上位于與盤管湍流反應(yīng)器的連接處均分別設(shè)有一雙進(jìn)氣口的高速水射器，所述雙進(jìn)氣口的高速水射器包括進(jìn)水口、射水口、臭氧進(jìn)口和臭氧尾氣進(jìn)口，所述回流水管的末端與該段后一個反應(yīng)池的高速水射器的進(jìn)水口相連，所述臭氧進(jìn)口連接至所述臭氧管線，所述臭氧尾氣進(jìn)口連接至臭氧尾氣出口，所述臭氧尾氣進(jìn)口與臭氧尾氣出口的連接管線上設(shè)有閥門。
[0006]本發(fā)明用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)處理工藝，采用上述用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)裝置，將臭氧管線連接至臭氧氣源，將進(jìn)水管連接至待處理水源；所述臭氧接觸池的有效容積滿足最小接觸時間，所述臭氧接觸池的劃分段數(shù)N+1 ^ 3，所述臭氧接觸池中臭氧投加量為可調(diào)，最小接觸時間及臭氧投加量根據(jù)待處理水源中污染物水平與處理后出水的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的試驗來確定；臭氧接觸反應(yīng)的處理工藝如下:
[0007]步驟一、臭氧氣體通過一個高速水射器(4)與進(jìn)水混合后先進(jìn)入設(shè)置在臭氧接觸池(2)中第一段反應(yīng)池中的盤管湍流反應(yīng)器(6)進(jìn)行水氣接觸充分混合；
[0008]步驟二、盤管湍流反應(yīng)器混合后的出水繼續(xù)在該段反應(yīng)池進(jìn)行接觸混合，而后依次通過第二段至第N+1段反應(yīng)池；
[0009]步驟三、第一段至第N段反應(yīng)池中部分反應(yīng)后的水通過本段反應(yīng)池中回流水管
[9]上的回流泵(8)，回流至與該回流水管(9)連接的高速水射器(4)，并與從臭氧管線(7)排入的臭氧氣體、從臭氧接觸池(2)頂部排出的未反應(yīng)充分的臭氧尾氣通過高速水射器
(4)再次進(jìn)行水氣接觸充分混合后，分別進(jìn)入后一段反應(yīng)池中的盤管湍流反應(yīng)器(6)中；直至出水的化學(xué)需氧量COD指標(biāo)達(dá)到設(shè)定值為止。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0011]本發(fā)明用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)裝置采用雙進(jìn)氣口高速水射器，一個進(jìn)氣口進(jìn)臭氧，另一個進(jìn)氣口收集臭氧接觸池頂端的臭氧尾氣，臭氧氣通過高速水射器，與進(jìn)水混合進(jìn)入臭氧接觸系統(tǒng)，高效利用了系統(tǒng)臭氧，實現(xiàn)臭氧利用率達(dá)100%。在雙進(jìn)氣口水射器后端連接盤管湍流反應(yīng)器，使得臭氧與進(jìn)水的汽水混合物在盤管湍流反應(yīng)器中交替處于紊流、層流的不同流態(tài)，提高了臭氧與進(jìn)水的接觸轉(zhuǎn)移效果，很大程度提高臭氧的轉(zhuǎn)移系數(shù)和轉(zhuǎn)移速率。采用上下折流式接觸反應(yīng)池，避免了短流的出現(xiàn)，保證最大限度的利用接觸反應(yīng)池池容。改進(jìn)了傳統(tǒng)一次投加臭氧存在的利用率低下之缺點，設(shè)置回流泵，進(jìn)行多點回流，回流管中繼續(xù)投加臭氧，實現(xiàn)臭氧的二次、三次投加，提高臭氧的傳質(zhì)效率。
[0012]本發(fā)明能夠廣泛的用于水處理領(lǐng)域，尤其是污水深度處理領(lǐng)域。凡是利用臭氧進(jìn)行預(yù)處理，消毒或者強(qiáng)氧化的水處理行業(yè)，均可采用本發(fā)明用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)處理工藝。不僅在污水處理領(lǐng)域適用，而且在給水處理，中水處理領(lǐng)域，同樣廣泛適用。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)工藝示意圖。
[0014]1-進(jìn)水管，2-臭氧接觸池，3-出水管，4-雙進(jìn)氣口高速水射器，5-閥門，6_盤管湍流反應(yīng)器，7-臭氧管線，8-回流泵，9-回流水管。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明一種用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應(yīng)裝置，包括臭氧接觸池2和臭氧管線7，所述臭氧接觸池2設(shè)有進(jìn)水管I和出水管3，每段反應(yīng)池的頂部均分別設(shè)有一臭氧尾氣出口。所述臭氧接觸池2中自進(jìn)水管I一側(cè)至出水管3 —側(cè)依次設(shè)有N道折流擋板，所述N道折流擋板至少為兩道折流擋板，N道折流擋板將所述臭氧接觸池2劃分為N+1段反應(yīng)池，N道折流擋板的排水口依次呈上、下交替布置，從而在所述臭氧接觸池2中形成了上下折流式接觸反應(yīng)路線。
[0017]每段反應(yīng)池進(jìn)水管均分別設(shè)有一雙進(jìn)氣口的高速水射器4和盤管湍流反應(yīng)器6，所述進(jìn)水管I與第一段反應(yīng)池中的盤管湍流反應(yīng)器6相連，所述出水管3設(shè)置在第N+1段反應(yīng)池上；第一段至第N段反應(yīng)池中分別設(shè)有一回流水管9和回流泵8，所述回流水管9的始端伸入到所在段反應(yīng)池中，所述回流水管9的末端作為下一段反應(yīng)池的進(jìn)水管，與雙進(jìn)氣口的高速水射器4和盤管湍流反應(yīng)器6連接；所述進(jìn)水管I和回流水管9上位于與盤管湍流反應(yīng)器6的連接處均分別設(shè)有一雙進(jìn)氣口高速水射器4，所述雙進(jìn)氣口高速水射器4設(shè)置靠近所述進(jìn)水管I或回流水管9上靠近盤管湍流反應(yīng)器6的管段上；所述雙進(jìn)氣口的高速水射器4包括進(jìn)水口、射水口、臭氧進(jìn)口和臭氧尾氣進(jìn)口，所述雙進(jìn)氣口的高速水射器4中，進(jìn)水口的口徑為D1，射水口的口徑為D2，臭氧進(jìn)口的口徑為D3,臭氧尾氣進(jìn)口的口徑為D4;基于流量和氣量大小及流速來考慮本發(fā)明中確定D D 3&l