[发明专利]一种新型纳米臭氧接触氧化装置及其工艺流程

说明书

本发明公开了一种新型纳米臭氧接触氧化装置及其工艺流程，涉及废水处理领域，为达到上述目的，本发明的技术方案包括主反应区、进水管路、进臭氧管路和主纳米功能膜；所述进水管路和所述进臭氧管路自所述主反应区的外部连通至内部，所述臭氧管路的进气口连通有臭氧发生装置，所述臭氧管路的出气口上方设有所述主纳米功能膜，所述主反应区的出口位于所述主反应区的上部。纳米功能膜具有一定的催化作用，可产生一定浓度的羟基自由基，强化臭氧接触氧化效果，将臭氧发生装置、纳米功能膜进行耦合，不仅工艺简单、简化配套设备，投资较少，而且高效地提高了臭氧利用率，臭氧利用率可达97.5％以上。

技术领域

本发明涉及一种新型纳米臭氧接触氧化装置及其工艺流程，主要涉及废水处理领域。

背景技术

臭氧作为高效绿色氧化技术，主要以氧化杀菌为主，而臭氧使用工艺包括臭氧发生装置与接触氧化装置两部分。臭氧发生器可提供足够产量与浓度的臭氧，相对比较成熟，接触氧化装置则使臭氧高效地与反应物充分混合，即达到一定的臭氧利用率，接触氧化效率决定了臭氧使用效率的高低。

传统臭氧接触氧化装置一般采用水射器或钛板曝气的方式，通过臭氧与水体混合反应，臭氧先溶解于水中而后与污染物进行反应，这种方式存在臭氧溶解效率比较低、混合不均匀、混合效果差以及臭氧利用率低等问题，造成臭氧接触池体积大、余臭氧浓度高、配套设备繁琐、投资和运行费用昂贵等问题。在公开号为CN 103058353 A的申请文件中公布了一种膜法催化臭氧化去除水中污染物的方法，利用将纳米级金属氧化物负载在聚偏氟乙烯膜作为纳米功能膜，在臭氧的氧化反应中提供催化作用，进而提高氧化效果，但是该方案并没有提出一种具体实现该方法的装置。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提出一种新型纳米臭氧接触氧化装置及其工艺流程，纳米功能膜具有一定的催化作用，可产生一定浓度的羟基自由基，强化臭氧接触氧化效果，将臭氧发生装置、纳米功能膜进行耦合，不仅工艺简单、简化配套设备，投资较少，而且高效地提高了臭氧利用率，臭氧利用率可达97.5％以上。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：包括主反应区、进水管路、进臭氧管路和主纳米功能膜；所述进水管路和所述进臭氧管路自所述主反应区的外部连通至内部，所述臭氧管路的进气口连通有臭氧发生装置，所述臭氧管路的出气口上方设有所述主纳米功能膜，所述主反应区的出口位于所述主反应区的上部。

本发明的技术原理及有益效果如下：

本发明通过主反应区内纳米功能膜和臭氧接触池高度结合，在主反应池中将臭氧气体纳米化，臭氧气泡直径可达到纳米级，使得废水与臭氧充分结合反应，其反应效率更高，相当于传统臭氧曝气方式的几百分之一至几千分之一，在同样传质系数下，传质面积和传质效率可大幅提高，同时纳米功能膜具有一定的催化作用，可产生一定浓度的羟基自由基，强化臭氧接触氧化效果，将臭氧发生装置、纳米功能膜进行耦合，不仅工艺简单、简化配套设备，投资较少，而且高效地提高了臭氧利用率，臭氧利用率可达97.5％以上，以解决上述背景技术中提出的传统臭氧接触氧化装置一般采用水射器或钛板曝气的方式，通过臭氧与水体混合反应，臭氧先溶解于水中而后与污染物进行反应，这种方式存在臭氧溶解效率比较低、混合不均匀、混合效果差以及臭氧利用率低的问题。

优选地，所述臭氧管路的出气口位于所述主反应区的下部，便于臭氧向上运动过程中与液体和纳米功能膜充分接触。

优选地，还包括有副反应区，所述副反应区设有气水分离管路、副纳米功能膜和出水口；所述气水分离管路包括主路、气路和水路，所述主路的进端与所述主反应区的出口连通，所述气路的进口自上方连通至所述主路的出口，所述水路的进口自下方连通至所述主路的出口，所述气路的出口上方设有所述副纳米功能膜，所述出水口设置于所述副反应区的上部，便于对液体二次氧化，利用气水分离管路，能够很好的将臭氧气体重新与纳米功能膜接触，进而对液体进一步氧化，提高氧化效果，将水气进行分离，能够显著提高臭氧的氧化效果和利用率。