一种具有改进结构的高级氧化水处理集成装置的制作方法

本实用新型涉及一种高浓度、难降解有机废水处理集成设备，特别涉及一种具有改进结构的高级氧化水处理集成装置，属于水处理技术领域。

背景技术：

目前，我国制药、钢铁、石化/油类、纺织/印染等工业废水排放面临排放量大、达标率低、回用率低等严重问题。

随着国家对环保要求的越来越严格，如何使工业废水得到有效处理和回用是值得相关环保技术人员的探讨和研发的课题。

工业废水成分复杂，以重金属、油类及有毒物为主，且具有难降解有机污染物的特性，若任意将其排放至环境，则会对环境及人体构成极大的危害。

单一的水处理技术手段难以有效解决此问题，工业废水处理技术亟需突破。现有的难降解工业废水处理技术包括化学法、物理法、生化法等，这些方法具有耐受冲击力差、生化效率低、耗时长、二次污染和残留严重且改造提升空间低等缺点。

近些年来，一些新兴废水处理技术如电化学法、湿式催化氧化法和超临界水氧化法等得到了十足的发展，它们在处理高浓度难降解废水方面具有无法替代的优势，给废水处理带来了一定的活力。但新型工艺投入成本高、运行费用昂贵，在实际工业废水处理中很难得到用户的认可，尚需进一步研究和完善较低廉的废水处理工艺。

为了使高浓度、难降解有机废水得到有效处理或循环利用，减少难降解废水的排放量及保护周围环境的生态平衡，本实用新型设备提供一种具有改进结构的高级氧化水处理集成装置，以达到高浓度、难降解有机废水得到循环利用和保护环境的目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种使高浓度、难降解有机废水得到有效处理或循环利用的新型高级氧化水处理集成设备。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种具有改进结构的高级氧化水处理集成装置，其特征在于：包括原水箱、产水箱、臭氧发生器、气液混合泵、高级氧化反应装置和加药装置；所述气液混合泵一端通过管道与原水箱相连接，另一端通过管道与高级氧化反应装置相连接；所述臭氧发生器通过气体管道与气液混合泵相连接；所述高级氧化反应器的下部通过管道与气液混合泵相连接，高级氧化反应器的上部通过回流口和管道与原水箱相连接，高级氧化反应器的上部还通过管道与产水箱相连接；所述加药装置与气液混合泵前管道相连接。

优选地，所述高级氧化反应装置包括高级氧化反应器和微纳米曝气器，所述微纳米曝气器安装于高级氧化反应器底部。

优选地，所述加药装置包括加药泵和加药箱，所述加药泵端通过管道与加药箱相连接，另一端通过管道与气液混合泵前管道相连接。

优选地，所述装置固定于同一集装箱内，构成一体化设备。

优选地，所述具有改进结构的高级氧化水处理集成装置的处理对象为焦化、制药、石化/油类、纺织/印染、化工废水等高浓度、难降解有机废水。

优选地，所述臭氧反应过程采用微纳米曝气器进行曝气，运行过程中可产生臭氧微纳米泡，大幅增加臭氧与污水的接触面积和接触时间，从而提高臭氧的利用率。

优选地，所述加药装置所用药剂为双氧水，利用双氧水和臭氧的协同作用，产生更多的氢氧自由基(oh·)，将有机物氧化为二氧化碳、水和其他的无害副产品。

优选地，所述臭氧发生器为臭氧制氧一体机，采用冷却方式为风冷，产臭氧量为20g/h。

优选地，所述所有装置和设备均集成于同一集装箱内，该集成设备具有运输方便零活，运行简便、操作简单等特点。

本实用新型的优点是：

本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置，利用双氧水和臭氧的协同作用和微纳米曝气器产生微纳米泡的特性，为工业高难度、难降解有机废水的预处理或深度处理提供一条经济可行之路，预处理后的水可提高可生化性，有利于后续生化反应的处理，深度处理后得到的水可用于中水回用。

本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置，采用双氧水和臭氧的协同作用，可产生更多的氢氧自由基(oh·)，将有机物氧化为二氧化碳、水和其他的无害副产品；另外，高级氧化反应装置采用微纳米曝气器，可产生臭氧微纳米气泡，有效的增大了臭氧与污水的接触面积和接触时间，使臭氧利用率提高，对高浓度、难降解有机物去除率高。

本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置，根据高浓度、难降解有机废水的特性等因素，将原水箱、产水箱、臭氧发生器、高级氧化反应装置和加药装置有机组合在一起，构成一个小型的集成设备，可用于难降解有机废水的预处理、深度处理和综合利用技术，有效的降低了难降解有机废水中污染物的浓度，使废水可得到有效利用。

下面通过附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。

附图说明

图1为本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置的结构示意图。

附图标记说明：

1原水箱2气液混合泵

3高级氧化反应器4微纳米曝气器

5排气口6产水箱

7臭氧发生器8加药泵

9加药箱

具体实施方式

下面具体实施例中的零部件等，如无特殊说明，均为常规的零部件，除非特别说明，本实用新型专利所用零部件均可通过市售获得。

实施例1

如图1所示，为本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置的结构示意图，其中，1为原水箱，2为气液混合泵，3为高级氧化反应器，4为微纳米曝气器，5为排气口，6为产水箱，7为臭氧发生器，8为加药泵，9为加药箱；本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置包括原水箱1、气液混合泵2、高级氧化反应器3、微纳米曝气器4、排气口5、产水箱6、臭氧发生器7、加药泵8和加药箱9；所述气液混合泵2一端通过管道与原水箱1相连接，另一端通过管道与高级氧化反应器3相连接；所述臭氧发生器7通过气体管道与气液混合泵2相连接；所述微纳米曝气器4位于高级氧化反应器3的底部，所述高级氧化反应器3的下部通过管道与气液混合泵2相连接，其上部，一方面通过管道与原水箱1的上部相连接，另一方面通过管道与产水箱6的上部相连接，所述加药泵8一端通过管道与加药箱9相连接，另一端通过管道与气液混合泵2的前管道相连接，排气口5位于高级氧化反应器3的顶部。

本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置的工艺流程，包括如下步骤：

(1)原水箱1内的原工业废水(或生化后的水)、加药箱9内的双氧水和臭氧发生器7产生的臭氧气体，在气液混合泵2内混合后，流入高级氧化反应器3；

(2)流入高级氧化反应器3的气液混合物，首先流经微纳米曝气器4，微纳米曝气器4可将未溶解于水中的臭氧气体进一步分散成微纳米泡形式，增大臭氧与水的接触面积和时间，提高臭氧的利用效率；

(3)溶解有臭氧和双氧水的废水，在高级氧化反应器3内协同作用，产生更多的氢氧自由基(oh·)，将有机污染物氧化为二氧化碳、水和其他的无害副产品；

(4)多余未溶解的气体，经位于高级氧化反应器3顶部的排气口5排至室外；处理后的水，一部分经产水管道自流至产水箱6，另一部分经回流管道流至原水箱1，带有残留臭氧和双氧水的回流水可在原水箱1进行预反应，进一步提高臭氧和双氧水的利用率；

(5)处理后的水在产水箱暂存，可根据需要输送至客户用水地；

本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置，工业难降解废水(或经过生化处理后的难降解废水)首先通过气液混合泵2的混合作用，将双氧水和臭氧溶解于工业难降解废水，然后，经微纳米曝气器4分散至高级氧化反应器3内进行反应，微纳米曝气器4可将未溶解于水中的臭氧气体分散成微纳米泡，增大臭氧与污水的接触面积和接触时间，有效的提高了臭氧的利用效率。在高级氧化反应器3内，双氧水和臭氧协同作用，产生大量羟基自由基，羟基自由基对工业废水中难降解有机物具有较强的氧化分解性能，可将有机物分解为二氧化碳、水等无害物质。

本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置放于生化处理之前，作为预处理单元使用，则可提高污水的可生化性，有助于后续生化反应。

应用实施例1

某排污口的污水，由于无法流通，导致水中缺氧，伴随着臭味，逐渐形成了黑臭水，其中cod平均值为200投加量在mg/l，采用本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置对其进行处理，臭氧投加量为120～150mg/l时，产水cod平均值<120mg/l，去除率>40％。

应用实施例2

某工业苯胺黑染料废水是一种难处理的工业废水，依靠常规物理法、化学法和生物法处理工艺很难达到理想效果，采用本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置处理染料废水，当进水cod为500mg/l时，出水cod去除率达41％。

应用实施例3

某医药工业园区废水可生化性差，含盐量高，含有大量难生化降解且有毒的污染物，采用本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置，选用高级氧化技术处理含大量难生化降解且有毒的物质，采用a/o处理工艺去除水中有机物，同时采用高级氧化技术和生化协同技术对难降解有机物进行深度处理，其中高级氧化技术选用臭氧氧化，废水进水cod均值为450mg/l，bod5均值为120mg/l，进水b/c为0.27，经臭氧化预处理后出水cod为345mg/l，bod5为105mg/l，产水b/c为0.31，废水可生化性得到明显提高。

本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置放于生化反应之后，作为深度处理单元使用，则处理后的水可用于厂区中水回用，为难降解废水处理和回收利用提供了一条可行性方法。

本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置也可用于降解反渗透浓水中的有机污染物，减少其污染物的排放量。

本实用新型的具有改进结构的高级氧化水处理集成装置，根据难降解有机废水的特性，将原水箱、产水箱、高级氧化反应装置、加药装置和臭氧发生器有机组合在一起，构成高级氧化水处理集成设备，具有占地面积小、运行操作简便等特点，主要应用于焦化、制药、钢铁、石化/油类、纺织/印染等工业废水的深度处理过程或预处理过程，深度处理后的产水可直接回用于工业生产，预处理后的水可利于后续生化反应。本实用新型的集成设备也可用于反渗透浓盐水中有机污染物的降解，从而降低污染物的排放量，达到保护环境的目的。