用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置

摘要

本发明涉及一种用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置，包括其内设有控制器的电控柜，控制器分别与臭氧发生装置和高压脉冲催化装置相连，臭氧发生装置和高压脉冲催化装置分别与混合强氧化反应装置相连。本发明突破了传统单一臭氧对污水氧化方式，利用液电效应原理，由高压磁脉冲装置对其进行高压磁脉冲，使其产生强烈的液电效应，产生了氧化性更强、选择性较低的羟基自由基，达到了臭氧氧化催化作用。比目前单纯臭氧氧化污水处理，臭氧消耗量降低30%以上，相应设施投资费用和运行费用降低30%以上。通过该装置的运转，臭氧发生器在水处理中的效率将提高30%，运转费用降低20%，应用厂家设备投资降低25%。

权利要求

1.一种用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置，其特征在于：包括其内设有控制器的电控柜，控制器分别与臭氧发生装置和高压脉冲催化装置相连，臭氧发生装置和高压脉冲催化装置分别与混合强氧化反应装置相连；

所述混合强氧化反应装置包括相串联的一级氧化塔和二级氧化塔，所述一级氧化塔的底部设置有与臭氧发生装置相连的臭氧曝气盘，一级氧化塔和二级氧化塔内部均设置有与高压脉冲催化装置相连的脉冲电极，二级氧化塔底部通过污水连接管连通有余臭氧二次加投装置，一级氧化塔的顶部设有与余臭氧二次加投装置相连的余臭氧气体输送管；

所述余臭氧二次加投装置包括相串联的气液混合器和混合动力泵；

所述一级氧化塔和二级氧化塔上均设有进水口、出水口和调节阀，其中，一级氧化塔的出水口和二级氧化塔的进水口相连通。

2.根据权利要求1所述的用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置，其特征在于：所述臭氧发生装置为臭氧发生器，臭氧发生器的臭氧出气口通过臭氧输送管与混合强氧化反应装置内的臭氧曝气盘连接。

3.据权利要求1所述的用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置，其特征在于：所述高压脉冲催化装置包括高压脉冲电源，高压脉冲电源通过高压脉冲连接线与设置于混合强氧化反应装置内的脉冲电极连接。

4.根据权利要求3所述的用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置，其特征在于：所述高压脉冲电源的脉冲上升时间为12ns，脉冲宽度150ns，峰值900kv。

5.权利要求3所述的用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置，其特征在于：所述脉冲电极为钛合金高压脉冲电极。

说明书

用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种污水处理装置，尤其是一种用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置。

背景技术

[0002] 目前臭氧极易分解为氧气，无法存储和运输，只能在使用现场实时产生。单纯用臭氧进行高浓度污水处理时，需要高臭氧产量的臭氧发生器设备，这样造成使用单位投资大，耗能高；设备占地面积大，运转费用高，维护困难等问题。

[0003] 现有单一臭氧处理污水的方式，臭氧虽然具有极强的氧化性，但是其氧化活性具有很高的选择性，使得臭氧在水处理过程中很难彻底去除水中的TOC和COD，不能达到彻底消除污染物的目的，臭氧与有机物的反应复杂，分解生成的中间产物会阻止臭氧的进一步氧化，。低剂量、短时间内不能完全矿化污染物。所以，单纯臭氧氧化应用具有很大的局限性，只能够当作处理流程的预处理部分，处理过程中需要采取一定催化措施加速氧化，改变氧化历程，提高处理效果。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种成本低、耗能低、效率高、运转费用低、易于维护、去污效果好的用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置。

[0005] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

[0006] 一种用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置，包括其内设有控制器的电控柜，控制器分别与臭氧发生装置和高压脉冲催化装置相连，臭氧发生装置和高压脉冲催化装置分别与混合强氧化反应装置相连。

[0007] 所述臭氧发生装置为臭氧发生器，臭氧发生器的臭氧出气口通过臭氧输送管与混合强氧化反应装置内的臭氧曝气盘连接。

[0008] 所述高压脉冲催化装置包括高压脉冲电源，高压脉冲电源通过高压脉冲连接线与设置于混合强氧化反应装置内的脉冲电极连接。

[0009] 所述高压脉冲电源的脉冲上升时间为12ns，脉冲宽度150ns，峰值900kv。

[0010] 所述脉冲电极为钛合金高压脉冲电极。

[0011] 所述混合强氧化反应装置包括相串联的一级氧化塔和二级氧化塔，所述一级氧化塔的底部设置有与臭氧发生装置相连的臭氧曝气盘，一级氧化塔和二级氧化塔内部均设置有与高压脉冲催化装置相连的脉冲电极，二级氧化塔底部通过污水连接管连通有余臭氧二次加投装置，一级氧化塔的顶部设有与余臭氧二次加投装置相连的余臭氧气体输送管。

[0012] 所述余臭氧二次加投装置包括相串联的气液混合器和混合动力泵。

[0013] 所述一级氧化塔和二级氧化塔上均设有进水口、出水口和调节阀，其中，一级氧化塔的出水口和二级氧化塔的进水口相连通。

[0014] 本发明中的电控柜为整套装置的控制部分，内置PLC。臭氧发生器为臭氧气体发生部分，管式中频电晕放电，放电介质搪瓷，产量1-10kg/h，浓度18-25mg/L,出口压力0.05-0.1MPa。调节阀为氧化塔内压力调节阀，材质304不锈钢。氧化塔为污水氧化处理塔，材质304不锈钢。污水管道为污水输送管道，材质304不锈钢。气液混合器为臭氧气体与污水的混合装置，文丘里原理，材质304不锈钢。混合动力泵是给气液混合器提供污水压力的耐腐动力泵，扬程≥30m。臭氧曝气盘为钛金微孔曝气盘。臭氧输送管为臭氧发生器与曝气盘之间的链接管道，材质304不锈钢。

[0015] 本发明突破了传统单一臭氧对污水氧化方式，利用液电效应原理，由高压磁脉冲装置对其进行高压磁脉冲，使其产生强烈的液电效应，产生了氧化性更强、选择性较低的羟基自由基，达到了臭氧氧化催化作用。本系统基于脉冲放电水处理和臭氧水处理的机理和发展趋势，以臭氧氧化为主要手段，高压磁脉冲放电为次要手段，提高臭氧分解有机物的效果，节约了水处理成本。比目前单纯臭氧氧化污水处理，臭氧消耗量降低30%以上，相应设施投资费用和运行费用降低30%以上。通过该装置的运转，臭氧发生器在水处理中的效率将提高30%，运转费用降低20%，应用厂家设备投资降低25%。

附图说明

[0016] 图1是本发明结构示意图；

[0017] 其中1、电控柜；2、高压脉冲电源；3、臭氧发生器；4、一级氧化塔脉冲电极；5、进水口；6、一级氧化塔调节阀； 7、一级氧化塔； 8，余臭氧气体输送管；9、污水输送管；10、二级氧化塔调节阀；11、二级氧化塔；12、气液混合器；13、二级氧化塔脉冲电极；14、出水口；15、污水连接管；16、混合动力泵、17、臭氧曝气盘；18、高压脉冲连接线； 19、臭氧输送管。

具体实施方式

[0018] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0019] 图1中，一种用于污水处理的高压脉冲催化臭氧强氧化装置，包括其内设有控制器的电控柜1，控制器分别与臭氧发生装置和高压脉冲催化装置相连，臭氧发生装置和高压脉冲催化装置分别与混合强氧化反应装置相连。

[0020] 所述臭氧发生装置为臭氧发生器3，臭氧发生器6的臭氧出气口通过臭氧输送管19与混合强氧化反应装置内的臭氧曝气盘17连接。臭氧发生器3是整套装置的臭氧制造部分，为系统氧化提供臭氧，在一级氧化塔7的底部产生曝气，使臭氧与污水充分混合氧化。

[0021] 所述高压脉冲催化装置包括高压脉冲电源2，高压脉冲电源2通过高压脉冲连接线18分别与设置于混合强氧化反应装置内的一级氧化塔脉冲电极4和二级氧化塔脉冲电极13连接，使氧化反应装置的一级氧化塔7和二级氧化塔11内产生液电效应，对臭氧污水氧化产生催化氧化作用。高压脉冲电源2的脉冲上升时间为12ns，脉冲宽度150ns，峰值900kv。脉冲电极为钛合金高压脉冲电极。

[0022] 混合强氧化反应装置包括相串联的一级氧化塔7和二级氧化塔11，所述一级氧化塔7的底部设置有与臭氧发生装置相连的臭氧曝气盘17，一级氧化塔7和二级氧化塔11内部均设置有与高压脉冲电源2相连的一级氧化塔脉冲电极4金额二级氧化塔脉冲电极13，二级氧化塔11底部通过污水连接管15连通有余臭氧二次加投装置，一级氧化塔7的顶部设有与余臭氧二次加投装置相连的余臭氧气体输送管8。

[0023] 所述余臭氧二次加投装置包括相串联的气液混合器12和混合动力泵16。气液混合器12经混合动力泵16提供的污水压力后，利用文丘里原理，将一级氧化塔7内的余臭氧通过余臭氧输送管8与污水混合射入二级氧化塔11，实现了余臭氧的回收利用[0024] 所述一级氧化塔7和二级氧化塔11上均设有进水口5、出水口14和调节阀，其中，一级氧化塔7的出水口和二级氧化塔11的进水口通过污水输送管9相连通，调节阀包括设置于一级氧化塔7顶部的一级氧化塔调节阀6和设置于二级氧化塔11顶部的二级氧化塔调节阀10。

[0025] 本发明中的电控柜为整套装置的控制部分，内置PLC。臭氧发生器3为臭氧气体发生部分，管式中频电晕放电，放电介质搪瓷，产量1-10kg/h，浓度18-25mg/L，出口压力0.05-0.1MPa。调节阀为氧化塔内压力调节阀，材质304不锈钢。氧化塔为污水氧化处理塔，材质304不锈钢。污水管道为污水输送管道，材质304不锈钢。气液混合器12为臭氧气体与污水的混合装置，文丘里原理，材质304不锈钢。混合动力泵16是给气液混合器12提供污水压力的耐腐动力泵，扬程≥30m。臭氧曝气盘17为钛金微孔曝气盘。臭氧输送管
19为臭氧发生器3与臭氧曝气盘17之间的链接管道，材质304不锈钢。

[0026] 本发明通过电控柜1中的控制器对整套系统的污水流量、臭氧发生量、高压脉冲功率、处理后污水指标进行控制。