專利名稱：反滲透濃水的深度處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型關(guān)于一種對反滲透濃水進行進一步深度處理的裝置。
背景技術(shù)：
對于一般的廢水處理系統(tǒng)，往往是釆用常規(guī)的生化法對廢水進行預處理， 廢水經(jīng)生化處理后，容易降解的有機污染物都已被生物降解，而殘留在水中的 污染物，往往是不容易被生物降解或不可被生物降解的有機污染物，這些污染
物可以通過化學耗氧量(Chemical Oxygen Demand ， COD)來檢測。所謂化學 需氧量(COD),是在一定的條件下，釆用一定的強氧化劑處理水樣時，所消 耗的氧化劑量，它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標。水中的還原性物質(zhì) 有各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等。但主要是各種有機物，即不容 易被分解的大多數(shù)含碳元素的化合物及其衍生物，如烯烴類化合物、胺類和一 些碳氮化合物、碳環(huán)、雜環(huán)的芳香族化合物，硫化物、磷化物、醇、醛、醚及 碳氫化合物等等。因此化學需氧量(COD)往往作為衡量水中有機物質(zhì)含量多 少的指標，即化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。
為了降低COD的指標，近年來隨著反滲透膜質(zhì)量的提高和價格的不斷降 低，使反滲透技術(shù)在廢水回用及水的深度處理過程中得到越來越廣泛的應用， 但必須注意的是，反滲透技術(shù)并不能消除或降解水中的有機污染物，它只是將 原水中的有機污染物進行轉(zhuǎn)移和濃縮，于是便形成了反滲透濃水。目前對反滲 透濃水的處理方式是深井注射、噴灌或排入海洋或潮水，但這此處理方式都存 在對土壤、海水有污染的問題，同時成本處理較高。

實用新型內(nèi)容
有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種對反滲透濃水進行進一步深度處理的裝置。
本實用新型中的反滲透濃水的深度處理裝置包括有底座、過濾簡體、反洗 裝置，在所述過濾簡體內(nèi)部設(shè)置有活性炭，所述底座設(shè)置有進出水管，所述過 濾筒體通過法蘭與所述底座的頂部連接，并在所述法蘭與底座之間設(shè)置有用于 承載所述活性炭的過濾板，在所述過濾簡體接近所述底座的部位設(shè)置有用于輸
入5-50亳克每升反滲透濃水的臭氧的曝氣柵；所述反洗裝置包括有設(shè)在所述過 濾筒體頂部的反洗出水槽、反洗出水管及設(shè)在所述底座上的反洗氣管。
所述曝氣柵包括有曝氣管及分布在所述曝氣管兩側(cè)的曝氣支管，在所述曝 氣支管上開設(shè)有多個與垂直線呈現(xiàn)45度角分布的曝氣孔。
所述過濾板的過濾孔中設(shè)置有長柄濾頭。
本實用新型中反滲透濃水的深度處理裝置借助于過濾簡體底部的曝氣柵曝 入臭氧，利用臭氧與羥基自由基反應產(chǎn)生具有強氧化性的氫氧自由基作為氧化 中間產(chǎn)物來對反滲透濃水中不可降解的有機污染物，形成便于活性炭吸附的中 間氧化物，甚至徹底的轉(zhuǎn)化為無害無機物，如二氧化碳和水等，同時曝入的臭 氧能改善活性炭的比表面積、孔隙、官能團等表面特性，增強了生物活性炭床 的生物降解性能和吸附性能，提高了COD的去除率，降低COD值，完全可以 達到現(xiàn)有我囯的污水綜合排放標準。


圖1為本實用新型中反滲透濃水的深度處理裝置的剖視示意圖2為本實用新型中曝氣柵的俯視示意圖3為圖2中沿A-A線的剖視示意圖4為本實用新型中濾板的俯視示意圖5為本實用新型中臭氧的分解原理圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明中的最佳實施例作詳細說明。如圖l所示，本發(fā)明中反滲透濃水的深度處理裝置為一生物活性炭裝置， 包括有底座l、過濾簡體2、反洗裝置，其中底座l設(shè)有用于輸入反滲透濃水
及輸出凈水的進出水管10，及反洗氣管11。過濾簡體2經(jīng)法蘭20與底座1的 頂部可拆卸的固定連接，并在法蘭20與底座1的頂部之間設(shè)置有過濾板21, 如圖1和圖4所示，在過濾板21的濾孔23中安裝有長柄濾頭22，起到均勻布 水、布氣的作用。
在過濾簡體2內(nèi)部從下往上依次設(shè)置有多層活性炭層，其中活性炭由于具 有極大的比表面積和很強的吸附能力，可以去除反滲透濃水殘存的有機物顆粒、 膠體顆粒、微生物及微量金屬等，使出水水質(zhì)達到較高的指標。并在過濾簡體 2接近底端設(shè)置有曝氣管24,在曝氣管24的兩側(cè)設(shè)置有多根曝氣支管25，由 曝氣管24與曝氣支管25構(gòu)成曝氣柵，其中在曝氣支管25上設(shè)置有與垂直線呈 45度角的多個曝氣孔26,如圖2和圖3所示。曝氣是目前在污水處理過程中常 用的一種技術(shù)，在此不再另行說明，但本發(fā)明通過曝氣柵曝入的是5-50毫克每 升反滲透濃水的臭氧，不僅可以使過濾簡體2內(nèi)的反滲透濃水與臭氧更好的接 觸，而且由于攪動液體，加速了臭氧向液體中的轉(zhuǎn)移，同時臭氧通過與羥基自 由基反應產(chǎn)生具有強氧化性的氫氧自由基(*0H),利用氫氧自由基。OH)
作為氧化中間產(chǎn)物來實現(xiàn)對反滲透濃水中的有機污染物進行氧化，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)移 和濃縮的有機污染物有效分解，形成容易被活性炭吸附和生物降解的有機物。
反洗裝置包括有設(shè)在過濾簡體2頂部的反洗出水槽30、反洗出水管31及 設(shè)在底座1上的反洗氣管11,由于反洗裝置的設(shè)置及工作原理也是現(xiàn)有技術(shù)， 因此不再另行說明，主要用于對過濾簡體2內(nèi)部的活性炭作清洗用。
本發(fā)明中反滲透濃水的深度處理工藝及其裝置通過將反滲透濃水從進出水 管10輸入過濾筒體2內(nèi)，并通過曝氣柵曝入臭氧，利用臭氧與羥基自由基反應 產(chǎn)生具有強氧化性的氫氧自由基(*OH),以氫氧自由基作為氧化中間產(chǎn)物來 實現(xiàn)氧化，通過氫氧自由基(*OH)反應能夠?qū)⒂袡C污染物有效分解，甚至徹 底的轉(zhuǎn)化為無害無機物，如二氧化碳和水等，進而通過生物活性碳的生物降解 作用將反滲透濃水中的有機污染物進一步降解，其中反滲透濃水進入過濾簡體2后停留的時間一般為1.5至3小時。最后將處理后的反滲透濃水從進出水管
10直接排放。
其中臭氧在過濾簡體2內(nèi)具體的氧化過程及機理如下
臭氧的氧化能力極強，僅次于氟，它的氧化還原電位為 (92 + //2(9 ^ (93 + iT + 2e廣酸性條件下^E " = 2.07F (92 + 03 + //20 +f堿性條件下？f ° = 1.24K
臭氧能迅速而廣泛的氧化某些元素和有機化合物，即使在低濃度情況下， 也能瞬間完成。溶解于水中的臭氧再酸性條件下比較穩(wěn)定，但當PH或水溫升 高，臭氧對有機物的分解速度會逐漸加快。具體是臭氧分子(o3)與羥基自由 基(OH-)反應生成超氧自由基( 02—)和超氧化氫自由基(H02 ),如圖5 所示，超氧自由基( (V)再與臭氧分子(03)反應并與氫基(H-)結(jié)合生成 氫化臭氧自由基(H03 ),然后由氫化臭氧自由基(H03 )分解為氧分子(02) 和氫氧自由基( OH)。通過臭氧分解產(chǎn)生的氫氧自由基( OH)具有比臭 氧分子03更強的氧化能力，可以對反滲透濃水中的烯烴類化合物，胺類和一些 碳氮化合物，碳環(huán)、雜環(huán)的芳香族化合物，硫化物、磷化物等，醇、醛、醚及 碳氫化合物進行氧化，也就是說，對反滲透濃水中的被濃縮、轉(zhuǎn)移的有機污染 物作進一步有效氧化，氧化成便于活性炭容易吸附的有機物顆粒、膠體顆料， 甚至轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。
如圖5所示，臭氧的分解過程是一個自由基連鎖反應(Radical Chain Reaction),在這個連鎖反應過程中，臭氧反應產(chǎn)生的氫氧自由基(.OH)在 臭氧處理過程中起著重要的作用， 一部分氫氧自由基(.OH)用于氧化分解有 機污染物， 一部分氫氧自由基(.OH)與臭氧分子(03)結(jié)合成臭氧氫氧自由 基(03OH.)，臭氧氫氧自由基(03OH* )分解出氧分子(02)并轉(zhuǎn)化為氧 化氫自由基(H02* )，完成一個臭氧分解過程。在這個分解過程中轉(zhuǎn)化成的 氧化氫自由基(HOr )與超氧自由基( 02_)之間有化學平衡關(guān)系，如此可 以構(gòu)成一個循環(huán)連鎖反應，即生成的超氧自由基('02—)再與臭氧分子(o3) 作用開始下一個循環(huán)的連鎖反應，如此可以反應產(chǎn)生足夠的氫氧自由基(OH),可以對輸入過濾簡體的反滲透濃水進行徹底的氧化，進而通過生物活性炭的進
一步生物降解，確保COD指標降到我國的污水綜合排放標準。
權(quán)利要求1、一種反滲透濃水的深度處理裝置，包括有底座、過濾筒體、反洗裝置，其特征在于在所述過濾筒體內(nèi)部設(shè)置有活性炭，所述底座設(shè)置有進出水管，所述過濾筒體通過法蘭與所述底座的頂部連接，并在所述法蘭與底座之間設(shè)置有用于承載所述活性炭的過濾板，在所述過濾筒體接近所述底座的部位設(shè)置有用于輸入5-50毫克每升反滲透濃水的臭氧的曝氣柵；所述反洗裝置包括有設(shè)在所述過濾筒體頂部的反洗出水槽、反洗出水管及設(shè)在所述底座上的反洗氣管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反滲透濃水的深度處理裝置，其特征在于，所述 曝氣柵包括有曝氣管及分布在所述曝氣管兩側(cè)的曝氣支管，在所述曝氣支管上 開設(shè)有多個與垂直線呈現(xiàn)45度角分布的曝氣孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的反滲透濃水的深度處理裝置，其特征在于，所述 過濾板的過濾孔中設(shè)置有長柄濾頭。
專利摘要一種反滲透濃水的深度處理裝置包括有底座、過濾筒體、反洗裝置，在過濾筒體內(nèi)部設(shè)置有活性炭，所述底座設(shè)置有進出水管，所述過濾筒體通過法蘭與底座的頂部連接，并在法蘭與底座之間設(shè)置有用于承載活性炭的過濾板，在所述過濾筒體接近底座的部位設(shè)置有用于輸入5-50毫克每升反滲透濃水的臭氧的曝氣柵；所述反洗裝置包括有設(shè)在過濾筒體頂部的反洗出水槽、反洗出水管及設(shè)在底座上的反洗氣管。本實用新型中的深度處理裝置通過過濾筒體底部的曝氣柵曝入臭氧，利用臭氧與羥基自由基反應產(chǎn)生具有強氧化性的氫氧自由基作為氧化中間產(chǎn)物來對反滲透濃水中不可降解的有機污染物進行氧化，形成便于活性炭吸附和生物降解的有機物，降低COD值。
文檔編號C02F1/78GK201354337SQ200920105399
公開日2009年12月2日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者斌 展, 杜秋平, 王之峰, 秦麗娟, 趙生利, 馬海波 申請人:北京世紀華揚能源科技有限公司