[实用新型]一种集装箱式臭氧氧化处理污水的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，尤其涉及一种集装箱式臭氧氧化处理污水的试验装置。

背景技术

随着人类的大规模生产生活活动，工业化废水和生活污水的排放也越来越多。在环保政策制度日渐收紧的今天，环保排污和污水治理标准也逐步提高，对于难降解有机废水的处理成为水处理领域的重点与难点之一。

目前对于有机废水的处理，采用单一的处理工艺难以达到处理要求，一般采用组合工艺和一些高级氧化技术，高级氧化方法具有很好的应用前景和应用市场。其中，臭氧工艺作为高级氧化的一类，具有很强的研究前景，相较于其他高级氧化法而言，臭氧工艺不会引入其他杂质或产生难以处理的危废，具有清洁高效的特点；同时，臭氧的氧化性很高，氧化还原电位可以达到2.07V，在单质中仅低于氟F₂(3.06V)，其强氧化性可以将水中含有的有机物彻底分解，降低水中COD含量，同时可以使水体脱色，降低色度。臭氧氧化法一般分为直接氧化反应和间接氧化反应，其中，直接氧化反应的反应速率较慢，反应具有选择性；而间接氧化反应主要是自由基链式反应，产生羟基自由基(·OH)的物质，·OH具有很高的活性和氧化性，可以快速氧化水中的有机物，氧化过程不具有选择性，但对于广泛的难降解有机物具有良好的氧化作用；所以在臭氧氧化过程中加入促进间接氧化反应发生的催化剂成为本领域研究人员的共识。实际应用中，限制臭氧氧化法大规模应用于污水深度处理的主要原因在于其能耗较高，于是，提高臭氧利用效率，减少臭氧投加量是解决臭氧应用能耗高问题的关键。目前，如何减少臭氧投加量这一技术问题主要是从加入催化剂、改进气水混合方式、尾气臭氧再利用、确定临界臭氧投加量等方面加以解决。

然而，目前市面上臭氧催化剂成熟产品不多，性能未知，因此需要在应用于实际工程前进行催化剂筛选；而对于气水逆流、气水顺流、气水射流等不同气水混合方式的效果相差多少，并未有定论。对于气水射流方式，市面上的射流器种类多，但缺乏相关评价标准，因此需要在应用于实际工程前进行射流器筛选。另外，对于各行业产生的不同污水，其最优化臭氧投加量、臭氧氧化时间需经过试验验证再进行实际工程设计和臭氧发生器设备选型。因此，需要一套臭氧氧化处理污水的试验装置，用于对包括以上所述的技术问题在内的多种不确定问题进行验证。

现有技术中，CN203910143U提供了一种臭氧水处理室内试验装置，其可实现小规模连续运行处理油田污水并进行臭氧氧化法处理不同类型油田难降解污水的可行性分析，但其仅能固定在室内进行，并且只能进行小水量操作，否则需要进行大批量运水，而且，其并不能针对对催化剂、气水混合方式等进行试验。此外，CN101734781A公开了一种臭氧净化污水试验装置，该装置采用组合式的罐体结构，易于装拆运输，但其仅仅采用单一的气水顺流的混合方式，且不能试验不同催化剂的性能。

由此可见，设计并提供一种能够快速便捷地用于筛选催化剂种类、射流器类型、确定最佳气水混合方式、确定臭氧氧化最优工艺参数等的臭氧氧化处理污水的试验装置能够满足污水处理领域的工程技术人员的迫切需求。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，为了能够快速便捷地筛选催化剂种类、射流器类型、确定最佳气水混合方式、确定臭氧氧化最优工艺参数等工况参数，发明人设计并配置了一套设置于集装箱内的一体化的臭氧氧化处理污水的试验装置，该套试验装置可被方便地运输至污水处理现场，以进行工况对比运行，并最终确定最优化的工况参数；该套试验装置可供调节的工况至少包括：多塔串并联，气液顺逆流，气液混合方式(气体曝气盘进气，气液射流器混合进气)，催化剂种类和用量，液体水力停留时间。

具体地，本实用新型提供了一种集装箱式臭氧氧化处理污水的试验装置，在集装箱内包括：

污水进水泵1，臭氧氧化塔2，臭氧氧化塔3，臭氧氧化塔4，射流泵5，射流泵6，射流泵7，臭氧发生系统8，产水储水罐9，臭氧尾气破坏系统10，臭氧氧化塔液位调节结构11，串/并联进水阀门12，臭氧氧化塔2/3串联开关阀13，臭氧氧化塔3/4串联开关阀14，臭氧氧化塔2并联出水阀15，臭氧氧化塔3并联出水阀16；用于控制集装箱式臭氧氧化处理污水的试验装置的集装箱控制柜19，以及若干管线和阀门；其中，集装箱控制柜19通常为PLC控制柜，可切换全自动和手动运行，同时可通过PLC系统中的传感器或检测装置，于PLC控制柜的显示屏上即时显示各工况参数或试验数据；值得一提的是，受限于集装箱高度，且由于单个臭氧氧化塔的有效体积有限，因此，设置了三个规格与材质相同的臭氧氧化塔；