用于污水深度處理的高效臭氧接觸反應裝置及處理工藝的制作方法
【技術領域】
[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系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]水處理領域常利用臭氧的強氧化性，對水進行消毒、強氧化等處理。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池，或采取多點投加、增加內(nèi)循環(huán)等技術措施。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池容積，以節(jié)約工程投資。
[0003]由于臭氧作為一種公認的強氧化劑，廣泛應用于水處理各個領域。為了達到良好的處理效果，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、臭氧流量等變化復雜，且臭氧的衰減速度非?？?，初始臭氧濃度越高，衰減越快。為達到預期的去除效果，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裝置，包括臭氧接觸池和臭氧管線，所述臭氧接觸池設有進水管和出水管，所述臭氧接觸池中自進水管一側至出水管一側依次設有N道折流擋板將所述臭氧接觸池劃分為N+1段反應池，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路線；每段反應池中均分別設有盤管湍流反應器，所述進水管與第一段反應池中的盤管湍流反應器相連，所述出水管設置在第N+1段反應池上；第一段至第N段反應池中分別設有一回流水管，所述回流水管的始端伸入到所在段反應池中，所述回流水管上均分別設有一回流泵；每段反應池的頂部均分別設有一臭氧尾氣出口 ；所述進水管和回流水管上位于與盤管湍流反應器的連接處均分別設有一雙進氣口的高速水射器，所述雙進氣口的高速水射器包括進水口、射水口、臭氧進口和臭氧尾氣進口，所述回流水管的末端與該段后一個反應池的高速水射器的進水口相連，所述臭氧進口連接至所述臭氧管線，所述臭氧尾氣進口連接至臭氧尾氣出口，所述臭氧尾氣進口與臭氧尾氣出口的連接管線上設有閥門。
[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裝置，將臭氧管線連接至臭氧氣源，將進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準的試驗來確定；臭氧接觸反應的處理工藝如下:
[0007]步驟一、臭氧氣體通過一個高速水射器(4)與進水混合后先進入設置在臭氧接觸池(2)中第一段反應池中的盤管湍流反應器(6)進行水氣接觸充分混合；
[0008]步驟二、盤管湍流反應器混合后的出水繼續(xù)在該段反應池進行接觸混合，而后依次通過第二段至第N+1段反應池；
[0009]步驟三、第一段至第N段反應池中部分反應后的水通過本段反應池中回流水管
[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)頂部排出的未反應充分的臭氧尾氣通過高速水射器
(4)再次進行水氣接觸充分混合后，分別進入后一段反應池中的盤管湍流反應器(6)中；直至出水的化學需氧量COD指標達到設定值為止。
[0010]與現(xiàn)有技術相比，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裝置采用雙進氣口高速水射器，一個進氣口進臭氧，另一個進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，與進水混合進入臭氧接觸系統(tǒng)，高效利用了系統(tǒng)臭氧，實現(xiàn)臭氧利用率達100%。在雙進氣口水射器后端連接盤管湍流反應器，使得臭氧與進水的汽水混合物在盤管湍流反應器中交替處于紊流、層流的不同流態(tài)，提高了臭氧與進水的接觸轉移效果，很大程度提高臭氧的轉移系數(shù)和轉移速率。采用上下折流式接觸反應池，避免了短流的出現(xiàn)，保證最大限度的利用接觸反應池池容。改進了傳統(tǒng)一次投加臭氧存在的利用率低下之缺點，設置回流泵，進行多點回流，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域，尤其是污水深度處理領域。凡是利用臭氧進行預處理，消毒或者強氧化的水處理行業(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處理工藝。不僅在污水處理領域適用，而且在給水處理，中水處理領域，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工藝示意圖。
[0014]1-進水管，2-臭氧接觸池，3-出水管，4-雙進氣口高速水射器，5-閥門，6_盤管湍流反應器，7-臭氧管線，8-回流泵，9-回流水管。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術方案作進一步詳細描述。
[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設有進水管I和出水管3，每段反應池的頂部均分別設有一臭氧尾氣出口。所述臭氧接觸池2中自進水管I一側至出水管3 —側依次設有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路線。
[0017]每段反應池進水管均分別設有一雙進氣口的高速水射器4和盤管湍流反應器6，所述進水管I與第一段反應池中的盤管湍流反應器6相連，所述出水管3設置在第N+1段反應池上；第一段至第N段反應池中分別設有一回流水管9和回流泵8，所述回流水管9的始端伸入到所在段反應池中，所述回流水管9的末端作為下一段反應池的進水管，與雙進氣口的高速水射器4和盤管湍流反應器6連接；所述進水管I和回流水管9上位于與盤管湍流反應器6的連接處均分別設有一雙進氣口高速水射器4，所述雙進氣口高速水射器4設置靠近所述進水管I或回流水管9上靠近盤管湍流反應器6的管段上；所述雙進氣口的高速水射器4包括進水口、射水口、臭氧進口和臭氧尾氣進口，所述雙進氣口的高速水射器4中，進水口的口徑為D1，射水口的口徑為D2，臭氧進口的口徑為D3,臭氧尾氣進口的口徑為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