[发明专利]一种用于降解污水COD的专用设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水的处理装置，具体涉及一种用于降解污水COD的专用设备及其控制方法。

背景技术

化学需氧量(Chemical Oxygen Demand)又称化学耗氧量，简称COD，是指在一定条件下，用化学氧化剂氧化水中还原性物质时所消耗的氧量，以mg/L计。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。其中，这些还原性物质之中最常见的是有机物。COD值的大小在一定程度上可以反映水中受到有机物污染的程度。因此，常用COD为指标以监控排放废水的水质。

COD值越高表明水体受到还原性物质(特别是有机物)的污染程度越严重。水体中存在还原性物质会造成巨大危害：(1)水体中的还原性物质会降低水中溶解氧的含量，使水中生物缺氧死亡，使水体变臭；(2)水中的有机污染物成分复杂，且某些有机物具有剧毒性(如苯和苯酚等)，这些有毒物质对水体环境甚至人体都有巨大的危害。

目前，国内外围绕降低COD值的污水处理技术的研究有很多，通常大致上可分为物理处理方法、化学处理方法和生物处理方法。

化学氧化法是利用氧化势能较高的氧化剂(如O₃、KMnO₄、H₂O₂、C1₂、NaClO和C1O₂)将污水中常见的还原性物质氧化，然后予以去除。

臭氧氧化法对有机物有强烈的氧化作用，有强烈的脱色和消毒作用。臭氧利用其强氧化性使难生物降解的有机分子破裂，将大分子有机物转化为小分子有机物和改变分子结构，从而有效降低出水的COD值，提高水体的可生化性。

臭氧氧化法处理水的工艺设施主要由臭氧发生器和气水接触设备组成。目前大规模生产臭氧的唯一方法是无声放电法，制造臭氧的原料气是空气或氧气。原料气必须经过除油、除湿、除尘等净化处理，否则会影响臭氧产率和设备的正常使用。用空气制成臭氧的浓度一般为10～20毫克/升；用氧气制成臭氧的浓度为20～40毫克/升。

工艺过程中，臭氧的利用率要力求达到90％以上，剩余臭氧随尾气外排，为避免污染空气，尾气可用活性炭或霍加拉特剂催化分解，也可用催化燃烧法使臭氧分解。

虽然臭氧氧化法反应迅速，无二次污染问题。但是未利用完的臭氧还需进行尾气处理，而且制备臭氧过程要求严格，生产臭氧的电耗仍然较高，每公斤臭氧约耗电20～35度，成本较高。

发明内容

本发明提供一种用于降解污水COD的专用设备及其控制方法，该设备及方法解决了现有技术生产臭氧成本较高的术问题，能够通过高曝溶氧技术使污水中的还原性物质氧化，降低污水中的COD。

为了达到上述目的，本发明提供了一种用于降解污水COD的专用设备，该设备包含：若干高曝溶氧污水制备设备和PLC控制器。

其中，所述的高曝溶氧污水制备设备包含：氧气平衡罐，与污水管道和所述的氧气平衡罐均连接的溶氧发生器，与所述的溶氧发生器和氧气平衡罐连接的气态溶氧平衡装置，与所述的气态溶氧平衡装置和溶氧发生器连接的气液界面发生器，以及与所述的气液界面发生器、溶氧发生器和氧气平衡罐均连接的水汽分离器。

其中，所述的PLC控制器与所述的气态溶氧平衡装置和气液界面发生器电连接。

其中，所述的气态溶氧平衡装置控制氧气平衡罐输送至溶氧发生器的氧气的压力。

在使用状态时，氧气从所述的氧气平衡罐输送至所述的溶氧发生器，与污水在溶氧发生器中混合得到溶氧污水，所述的气态溶氧平衡装置和溶氧发生器分别将未溶解的气态氧和溶氧污水输送至所述的气液界面发生器，进行混合，得到高曝溶氧污水，高曝溶氧污水在所述的水汽分离器进行高曝溶氧污水和未溶解的氧气分离，未溶解的氧气输送至氧气平衡罐循环利用，高曝溶氧污水输送至所述的溶氧发生器再次循环，直至溶氧发生器内的高曝溶氧污水中的COD值小于或等于预设COD值，得到的高曝溶氧污水排至污水管道中。

所述的溶氧发生器上设有：用于分别检测所述的溶氧发生器内的COD值和液位的COD监测仪和液位监测仪；所述的COD监测仪和液位监测仪与所述的PLC控制器电连接。

所述的气态溶氧平衡装置设置在所述的氧气平衡罐上，其用于检测未溶解的气态氧的浓度；所述的未溶解的气态氧从所述的氧气平衡罐的上部经所述的气态溶氧平衡装置输送至所述的气液界面发生器。

所述的氧气平衡罐输送氧气的氧气压力为0.02MPa～0.05MPa；所述的气态溶氧平衡装置检测氧气的浓度范围为0～50％。