專利名稱：臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置，屬于環(huán)境技術(shù)和水 處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前某些電鍍企業(yè)生產(chǎn)過程中所排放的廢水，COD (化學(xué)需氧量)雖較低， 但成分較復(fù)雜，含鹽量高，可生化性差，采用常規(guī)的物化或生化處理方法難以 對(duì)這部分物質(zhì)迸行有效的去除，以達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。有些企業(yè)還需要對(duì)這部 分水進(jìn)行回用，以減少?gòu)U水的排放量，達(dá)到COD排放的總量控制。
臭氧氧化技術(shù)是利用臭氧這種高效的氧化劑，在水中反應(yīng)生成各種具有強(qiáng) 氧化性的自由基，攻擊廢水中的大分子有機(jī)物，使水中有機(jī)物氧化分解，從而 達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。雖然臭氧氧化技術(shù)在水處理中具有廣泛的應(yīng)用，但其亦 存在不足之處， 一是臭氧氧化具有較強(qiáng)的選擇性， 一般有機(jī)物氧化的最終產(chǎn)物 為低分子的醇、醛、酮、羧酸，很難將有機(jī)物徹底礦化；二是臭氧利用率不高， 導(dǎo)致臭氧處理成本高。因此，如何提高臭氧利用率，提高臭氧氧化的礦化能力 成為近幾年的研究熱點(diǎn)。
活性炭是一種優(yōu)良的吸附劑，其來源廣泛、吸附能力強(qiáng)而在水處理領(lǐng)域受 到極大重視，但是活性炭?jī)r(jià)格昂貴，往往很快容易飽和，需要頻繁再生(更換)。
臭氧/活性炭一體化吸附氧化技術(shù)結(jié)合了臭氧和活性炭的優(yōu)點(diǎn)，又彌補(bǔ)了彼 此的不足之處，是近幾年新興的高級(jí)氧化技術(shù)。活性炭可以作為臭氧的催化劑， 增加臭氧的氧化能力，提高臭氧的利用率，而臭氧又可以對(duì)活性炭進(jìn)行在線再 生，使活性炭具有持續(xù)吸附能力。因此設(shè)計(jì)開發(fā)一種集臭氧/活性炭一體化技術(shù) 原理的水處理裝置成為技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展方向
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效、低廉、合理的臭氧/活性 炭一體化廢水處理裝置。
本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種臭氧、活性 炭一體化廢水處理裝置，包括一處理容器，該處理容器具有依次鄰接的進(jìn)氣進(jìn) 水區(qū)、 一活性炭床層區(qū)和一氣水分離區(qū)，其中進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)外部設(shè)有一用于引入廢 水的進(jìn)水閥、 一用于引入臭氧化氣體的進(jìn)氣閥，進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)內(nèi)部設(shè)有一與該進(jìn)氣閥 連接的曝氣裝置；活性炭床層區(qū)內(nèi)裝填有由活性炭顆粒組成的活性炭層；氣水分離 區(qū)包括一使廢水和氣體溢出的溢流堰、一連接在溢流堰外部以盛放溢出廢水和氣 體的圓筒、 一設(shè)于圓筒底部以引出廢水的出水閥、以及一設(shè)于圓筒上部以引出廢 氣的出氣閥。
在上述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置中，處理容器的進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)和活 性炭床層區(qū)是通過法蘭連接，該法蘭上設(shè)有承載上述活性炭層的不銹鋼網(wǎng)。
在上述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置中，處理容器的活性炭床層區(qū)和 氣水分離區(qū)是通過法蘭連接，該法蘭上設(shè)有限制活性炭顆粒流失的不銹鋼網(wǎng)。
在上述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置中，活性炭層裝填的高度是占活 性炭床層區(qū)高度的1/3~1/2。
在上述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置中，進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)、活性炭床層區(qū) 和氣水分離區(qū)的外部分別設(shè)有取樣閥。
在上述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置中，處理容器為圓筒形，而進(jìn)氣 進(jìn)水區(qū)、活性炭床層區(qū)和氣水分離區(qū)是從圓筒形處理容器的底部到頂部依次設(shè) 置。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，運(yùn)用臭氧/活性炭一體化技術(shù)原理，在臭 氧氧化的同時(shí)加入了活性炭床層，不僅提高了臭氧氧化能力和臭氧利用率，同 時(shí)對(duì)于活性炭可以實(shí)現(xiàn)在線再生，提高了活性炭的使用壽命，降低了廢水的處 理成本。


為讓本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì) 本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明，其中圖1是本實(shí)用新型的臭氧/活性炭一體化連續(xù)廢水處理裝置示意圖。
具體實(shí)施方式

請(qǐng)參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的臭氧/活性炭一體化連續(xù)廢水處理裝置整體上由
一個(gè)圓筒體構(gòu)成，其分成進(jìn)水進(jìn)氣區(qū)A、活性炭床層區(qū)B、氣水分離區(qū)C三部 分。這三個(gè)部分可分別通過法蘭6、 9、 12和14聯(lián)接組合成為整個(gè)處理裝置， 在各區(qū)域A、 B、 C的相應(yīng)位置都設(shè)有取樣閥1。
進(jìn)水進(jìn)氣區(qū)A，主要包括進(jìn)水閥2、進(jìn)氣閥4和曝氣裝置13。進(jìn)水閥2設(shè) 于圓筒體側(cè)壁，進(jìn)氣閥4設(shè)于圓筒體底部并與區(qū)域A內(nèi)部的曝氣裝置13相連， 臭氧化氣體可經(jīng)進(jìn)氣閥4進(jìn)入曝氣裝置13，廢水經(jīng)進(jìn)水閥2進(jìn)入處理裝置。
活性炭床層區(qū)B包括上下兩個(gè)法蘭9， 12?；钚蕴看矊訁^(qū)B內(nèi)有由活性炭 顆粒堆積成的活性炭層11，其在曝氣時(shí)產(chǎn)生的懸浮的活性炭10。法蘭12中間 設(shè)有不銹鋼網(wǎng)，以承托活性炭層11，活性炭層11高度只為床層區(qū)B高度的 1/3~1/2左右，法蘭9中間也設(shè)有不銹鋼網(wǎng)，以防止大顆粒的活性炭隨廢水從上 方流失?；钚蕴康耐都涌梢酝ㄟ^法蘭9的拆卸進(jìn)行，在其他實(shí)施例中，較大的 處理裝置可設(shè)置專門的活性炭加料口 (圖未示)。
氣水分離區(qū)C包含反應(yīng)區(qū)8，氣水分離區(qū)C預(yù)留了一定的高度，氣水分離 區(qū)C上部設(shè)置溢流堰7，并增加了一個(gè)大直徑的圓筒15蓄水，并設(shè)一個(gè)出水閥 3控制出水，氣水分離區(qū)C頂部設(shè)置出氣閥5可另外連接尾氣處理裝置。
在廢水處理過程中，廢水通過進(jìn)水閥2進(jìn)入?yún)^(qū)域A，臭氧經(jīng)進(jìn)氣閥4到達(dá) 曝氣裝置13，并均勻的分布于區(qū)域A內(nèi)的水體中?？刂屏髁?，廢水的空床停留 時(shí)間為10 60min，臭氧化氣體流量為60-180 L/h，氣相臭氧濃度為10~60mg/L 臭氧化氣體經(jīng)曝氣裝置13在溶液中形成微小氣泡。廢水進(jìn)入?yún)^(qū)域A后，可迅 速與臭氧接觸反應(yīng)，接著廢水進(jìn)入?yún)^(qū)域B的活性炭層11，大部分有機(jī)物都會(huì)被 吸附于床層中，同時(shí)含臭氧氣泡會(huì)對(duì)活性炭層11進(jìn)行攪動(dòng)， 一方面促進(jìn)了活 性炭層11的運(yùn)動(dòng)翻新，另一方面臭氧也可以氧化吸附在活性炭表面吸附的有 機(jī)物。同時(shí)活性炭層只占區(qū)域B的1/3~1/2左右，預(yù)留了大量的空間，可使得 一部分活性炭在氣泡的鼓動(dòng)下，形成懸浮的活性炭IO， 一方面促進(jìn)了活性炭層 更新，以避免活性炭的長(zhǎng)期更換再生；另一方面使得活性炭更好的與氣泡接觸，充分發(fā)揮活性炭對(duì)臭氧的催化作用。廢水經(jīng)活性炭層11后，大部分有機(jī)物被 活性炭吸附，水質(zhì)得到了初步凈化。而且經(jīng)過床層后，活性炭對(duì)臭氧的催化作
用更是大大增加了臭氧的氧化能力，廢水中的有機(jī)物進(jìn)一步被氧化。區(qū)域c預(yù)
留的一定高度，可保證充分的臭氧接觸時(shí)間和廢水反應(yīng)時(shí)間，使廢水中的有機(jī)
物得到充分的氧化。處理后的水經(jīng)溢流堰7溢出后，進(jìn)入大直徑圓筒15，形成 一段液面后，經(jīng)出水閥3出水。區(qū)域C頂部的溢流堰7和大直徑圓筒15中的 一段液位， 一方面可以使進(jìn)水水量突然增大時(shí)起緩沖作用，另一方面使得出水 口上形成液封，使得氣體不會(huì)從出水口出氣，有效的實(shí)現(xiàn)了氣水分離。出氣閥 5可以接尾氣處理裝置，以防止未反應(yīng)殘余的臭氧對(duì)周圍環(huán)境造成危害。
此外，可以對(duì)出水閥3的出水進(jìn)行取樣分析，也可以通過取樣閥l對(duì)裝置 不同位置的廢水水質(zhì)進(jìn)行分析。
下面進(jìn)一步以一個(gè)實(shí)際的處理例子來說說明本實(shí)用新型的處理裝置的處 理過程。
廢水對(duì)象為某電鍍廠的一股廢水，水質(zhì)復(fù)雜，廢水呈堿性，可生化性差， 調(diào)節(jié)pH值后，進(jìn)行好氧生物處理，發(fā)現(xiàn)廢水很難達(dá)標(biāo)。經(jīng)水質(zhì)分析后，發(fā)現(xiàn) 水中含較多的表面活性劑等難生化性物質(zhì)，COD為553.8mg/L，初始pH=11.73， 原水曝氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡。釆用臭氧進(jìn)氣流量為100L/h，氣相臭氧濃度為 20mg/L，控制進(jìn)水流量，空床停留時(shí)間為40min，活性炭的投加量為B區(qū)容積 1/3。在曝氣剛開始時(shí)，出現(xiàn)少量氣泡，2min后氣泡消失，30min后出水pH值 為10.67， COD為393.9 mg/L， 60min后出水pH值10.43， COD為366.5 mg/L， 90min出水pH值為10.40， COD為352.3 mg/L， 120min，出水pH值一直穩(wěn)定 在10.38左右，COD也穩(wěn)定在348.8 mg/L左右，反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行了 180min，出 水一直穩(wěn)定在120min左右的水平。同時(shí)對(duì)出水調(diào)節(jié)pH值進(jìn)行好氧生物處理， 發(fā)現(xiàn)可生化性大大提高，出水達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施結(jié)果表明，廢水經(jīng)本實(shí) 用新型的臭氧、活性炭處理裝置處理后，pH值從11.73降低到10.38， COD去 除率在35%左右，而且提高了廢水可生化性。其中投加的活性炭可以重復(fù)使用。
雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新 型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許 的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置，其特征在于包括一處理容器，該處理容器具有依次鄰接的進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)、一活性炭床層區(qū)和一氣水分離區(qū)，其中所述進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)外部設(shè)有一用于引入廢水的進(jìn)水閥、一用于引入臭氧化氣體的進(jìn)氣閥，進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)內(nèi)部設(shè)有一與該進(jìn)氣閥連接的曝氣裝置；所述活性炭床層區(qū)內(nèi)裝填有活性炭顆粒組成的活性炭層；所述氣水分離區(qū)包括一使廢水和氣體溢出的溢流堰、一連接在溢流堰外部以盛放溢出廢水和氣體的圓筒、一設(shè)于圓筒底部以引出廢水的出水閥、以及一設(shè)于圓筒上部以引出廢氣的出氣閥。
2. 如權(quán)利要求l所述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置，其特征在于，所 述處理容器的進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)和活性炭床層區(qū)是通過法蘭連接，其中所述法蘭上設(shè) 有承載所述活性炭層的不銹鋼網(wǎng)。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置，其特征在于， 所述處理容器的活性炭床層區(qū)和氣水分離區(qū)是通過法蘭連接，其中所述法蘭上 設(shè)有限制活性炭顆粒流失的不銹鋼網(wǎng)。
4. 如權(quán)利要求l所述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置，其特征在于，所 述活性炭層裝填的高度占所述活性炭床層區(qū)高度的1/3~1/2。
5. 如權(quán)利要求l所述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置，其特征在于，所述進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)、活性炭床層區(qū)和氣水分離區(qū)的外部分別設(shè)有取樣閥。
6. 如權(quán)利要求l所述的臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置，其特征在于，所述處理容器為圓筒形，而所述進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)、活性炭床層區(qū)和氣水分離區(qū)是從所 述圓筒形處理容器的底部到頂部依次設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種臭氧/活性炭一體化廢水處理裝置，包括一處理容器，該處理容器具有依次鄰接的進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)、一活性炭床層區(qū)和一氣水分離區(qū)，其中進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)外部設(shè)有一用于引入廢水的進(jìn)水閥、一用于引入臭氧化氣體的進(jìn)氣閥，進(jìn)氣進(jìn)水區(qū)內(nèi)部設(shè)有一與該進(jìn)氣閥連接的曝氣裝置；活性炭床層區(qū)內(nèi)裝填有活性炭顆粒組成的活性炭層；氣水分離區(qū)包括一使廢水和氣體溢出的溢流堰、一連接在溢流堰外部以盛放溢出廢水和氣體的圓筒、一設(shè)于圓筒底部以引出廢水的出水閥、以及一設(shè)于圓筒上部以引出廢氣的出氣閥。
文檔編號(hào)C02F1/28GK201148386SQ20072007761
公開日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者傅堅(jiān)亮, 邱真真 申請(qǐng)人:上海輕工業(yè)研究所有限公司