臭氧活性炭处理废水的工艺及设备
养殖污水处理_煤矿印染污水处理设备厂家
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申请日 20200806
公开（公告）日 20201106
IPC分类号 C02F9/04
摘要
本发明公开了一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，包括依次设置的絮凝系统、预臭氧接触处理系统、沉淀系统、主臭氧接触处理系统、生物活性炭吸附系统；本发明的絮凝系统通过投料机构和震动分散机构的配合实现了高频振荡分散的药品投放方式，废水絮凝反应均匀充分，不会造成仅局部反应和二次污染的现象；本发明通过预臭氧接触处理后沉淀可提高沉淀除杂的效果，有效减少沉淀时长，提高整体工作时效，通过两次臭氧杀菌处理可有效提高吸附剔除有害物质的效果。本发明通过将臭氧处理和活性炭吸附处理结合在一起进行，使得处理过程中所产生的二次衍生物可被有效吸收处理，大大提高了废水处理效果。
权利要求书
1.一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，其特征在于：包括依次设置的絮凝系统、预臭氧接触处理系统、沉淀系统、主臭氧接触处理系统、生物活性炭吸附系统；
絮凝系统包括进液管道(1)、处理槽一(2)、水泵一(201)、阀门一(202)、管网(203)、处理槽二(5)、搅拌叶片阵列一(501)、弧形板(503)、开合门一(506)、阀门二(507)、回收槽(7)、震动分散机构、投料机构、絮凝物提取机构；所述进液管道(1)下端设置在处理槽一(2)上，所述处理槽一(2)上方依次设有震动分散机构、投料机构，处理槽一(2)一侧通过管网(203)与处理槽二(5)连接，管网(203)上设置有水泵一(201)、阀门一(202)，处理槽二(5)内靠近管网(203)连接处一端设置有搅拌叶片阵列一(501)以及絮凝物提取机构，处理槽二(5)内远离管网(203)连接处一端设置有若干个弧形板(503)，处理槽二(5)末端设置有开合门一(506)，处理槽二(5)两侧壁设置有开合门一(506)，处理槽二(5)末端设置有阀门二(507)，处理槽二(5)外两侧分别设置有回收槽(7)；
预臭氧接触处理系统包括进液管网(8)、流动管网(801)、气阀(802)、气体流动腔(803)、出液管网(804)、阀门三(805)；所述进液管网(8)一端与阀门二(507)连接，进液管网(8)另一端与流动管网(801)一端连接，流动管网(801)外部包裹有气体流动腔(803)，流动管网(801)上设置有若干个气阀(802)，气体流动腔(803)一侧与臭氧系统连接，流动管网(801)另一端与出液管网(804)连接，出液管网(804)末端设置有阀门三(805)；
主臭氧接触处理系统包括箱体二(12)、隔板(1201)、管道二(1202)、水泵二(1203)、阀门四(1204)、滑车(1304)、送气棒(14)、气孔(1401)、输气管网(1402)、加热器(15)；所述箱体二(12)内设置有两块隔板(1201)将箱体二(12)内部分成三个区域，位于中间的区域设置有若干个送气棒(14)，位于两端的区域设置有过滤机构，送气棒(14)上设置有若干个气孔(1401)，送气棒(14)通过输气管网(1402)与加热器(15)连接，箱体二(12)一端与管道一(1107)连接，箱体二(12)另一端与管道二(1202)连接，管道二(1202)上设置有水泵二(1203)、阀门四(1204)；
生物活性炭吸附系统包括箱体三(16)、翻盖门(1601)、出液管阵列(1602)、转动轴(17)、吸附面板(1701)、滑槽二(18)、吸附板阵列(1801)、孔(1802)、折角板(1803)、摄像头(1804)；所述阀门四(1204)顶部设置有翻盖门(1601)，箱体三(16)一侧下部设置有出液管阵列(1602)，箱体三(16)内设置有若干个吸附面板(1701)和吸附板阵列(1801)，吸附面板(1701)一端通过转动轴(17)安装在箱体三(16)上，吸附板阵列(1801)插设在滑槽二(18)上，滑槽二(18)设置在箱体三(16)内两侧，吸附板阵列(1801)上设置有若干个孔(1802)，滑槽二(18)与箱体三(16)内壁之间下方设置有折角板(1803)，折角板(1803)上设置有若干个摄像头(1804)。
2.根据权利要求1所述的一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，其特征在于：所述震动分散机构包括滑杆一(3)、滑套一(301)、震荡发生器(302)、筛网(303)；所述筛网(303)一端与震荡发生器(302)连接并位于处理槽一(2)上方，震荡发生器(302)安装在滑套一(301)上，滑套一(301)滑动设置在滑杆一(3)上。
3.根据权利要求2所述的一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，其特征在于：所述投料机构包括吐料口(4)、滑套二(401)、滑动竿一(402)、滑动竿二(403)、滑套三(404)、滑杆二(405)、软管(406)、风机喷嘴(407)、料箱(408)；吐料口(4)位于筛网(303)上方，吐料口(4)一端与滑套二(401)连接，滑套二(401)滑动设置在滑动竿一(402)上，滑动竿一(402)两端滑动设置在滑动竿二(403)上，滑动竿二(403)一端通过滑套三(404)滑动设置在滑杆二(405)上，吐料口(4)上端通过软管(406)与风机喷嘴(407)连接，风机喷嘴(407)与料箱(408)连接。
4.根据权利要求3所述的一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，其特征在于：所述絮凝物提取机构包括弧形圆板(6)、弹簧柱(601)、旋转节(602)、滑行杆一(603)、滑台一(604)、伸缩柱(605)、关节臂(606)、伸缩杆(607)、滑台二(608)、滑行杆二(609)；所述滑台二(608)滑动设置在滑行杆二(609)上，滑台二(608)一端依次与伸缩杆(607)、关节臂(606)、伸缩柱(605)连接，伸缩柱(605)两侧均连接有滑台一(604)，滑台一(604)滑动设置在滑行杆一(603)上，滑台一(604)下端与旋转节(602)连接，旋转节(602)下端通过弹簧柱(601)与弧形圆板(6)连接。
5.根据权利要求4所述的一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，其特征在于：所述臭氧系统包括送气管网(9)、臭氧发生器(901)、送气管道(902)；所述送气管网(9)一端与臭氧发生器(901)连接，送气管网(9)另一端与气体流动腔(803)连接，送气管道(902)一端与臭氧发生器(901)连接，送气管道(902)另一端与加热器(15)连接。
6.根据权利要求5所述的一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，其特征在于：所述沉淀系统包括进液口(10)、箱体一(11)、电源一(1101)、搅拌叶片阵列二(1102)、电源二(1103)、搅拌叶片阵列三(1104)、开合门二(1105)、分层板(1106)、管道一(1107)；所述箱体一(11)上设置有进液口(10)，进液口(10)与出液管网(804)末端连接，箱体一(11)内上方设置有搅拌叶片阵列二(1102)，箱体一(11)内左侧设置有搅拌叶片阵列三(1104)，箱体一(11)内设置有若干个分层板(1106)，搅拌叶片阵列二(1102)与电源一(1101)连接，搅拌叶片阵列三(1104)与电源二(1103)连接，箱体一(11)一侧设置有若干个开合门二(1105)，箱体一(11)一端通过管道一(1107)与主臭氧接触处理系统连接。
7.根据权利要求6所述的一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，其特征在于：所述过滤机构包括滑槽一(13)、过滤棒(1301)、旋转轴(1302)、旋转电机(1303)、移动滑车(1304)；所述滑槽一(13)滑动设置在箱体二(12)内，过滤棒(1301)设置在滑槽一(13)内，过滤棒(1301)内部中心设置有旋转轴(1302)，旋转轴(1302)与旋转电机(1303)连接，旋转电机(1303)安装在移动滑车(1304)上，移动滑车(1304)滑动设置在滑槽一(13)上。
8.根据权利要求1～7任一项所述的一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，其特征在于：所述弧形板(503)顶端还设置有锯齿(505)，弧形板(503)上设置有若干个凸缘(504)。
9.根据权利要求1～7任一项所述的一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，其特征在于：处理槽二(5)两侧壁设置有豁口(502)。
10.一种臭氧活性炭处理废水的工艺，其特征在于：将废水从进液管道(1)引入到处理槽一(2)内，储存在料箱408的絮凝反应药品依次通过风机喷嘴(407)、软管(406)和吐料口(4)被投放至处理槽一(2)内，与废水发生絮凝反应，同时滑套二(401)在滑动竿一(402)上移动，滑动竿一(402)沿滑动竿二(403)移动、滑套三(404)沿着滑杆二(405)移动使吐料口(4)实现精准位移，同时震荡发生器(302)产生高频振荡且将其传导至筛网(303)上，此时所吐的絮凝反应药品在经过高频振荡的筛网(303)时会被进一步震碎进而更为匀散的落入到处理槽一(2)内，其中滑套一(301)在滑杆一(3)上移动调整筛网(303)的工作高度；
经过絮凝处理后的废水被水泵一(201)抽取，依次通过阀门一(202)和管网(203)进入到处理槽二(5)内，其中阀门一(202)可进行流量控制。进入到处理槽二(5)内的废水在搅拌叶片阵列一(501)所产生涡流的带动下不断向前流动，在该过程中控制滑行杆一(603)在滑台一(604)内上下滑动可将弧形圆板(6)快速压入水或从水中抽出，其压入水可在区域内产生集中向下的涡流，进而将处于该区域内的絮凝物集中拖入弧形圆板(6)的内凹处，而后从水中抽出时可将絮凝物提取出；
提取出絮凝物之后控制伸缩柱(605)和伸缩杆(607)的伸缩长度使得弧形圆板6靠近回收槽7正上方，后控制关节臂(606)的转动角度将所提取出的絮凝物倾倒到回收槽7内；
完成提取絮凝物之后的废水进一步流动到弧形板(503)处，当废水流过弧形板(503)时，密度较大的絮凝物则撞击在凸缘(504)上落回处理槽二(5)底部，絮凝物通过开合门一(506)取出；
完成整体絮凝物剔除和沉淀的废水通过阀门二(507)流入预臭氧接触处理系统内，废水从进液内管网(8)流到流动管网(801)，臭氧发生器(901)产生臭氧并通过送气管网(9)将臭氧传送至气体流动腔(803)，后再通过气阀(802)将臭氧曝气到废水中；
完成预臭氧接触杀菌处理之后的废水依次通过出液管网(804)和阀门三(805)流入到沉淀系统中，废水通过进液口(10)流入到箱体一(11)内，其中搅拌叶片阵列二(1102)和搅拌叶片阵列三(1104)分别产生向下和向前的推力控制整体水流流向，另外一方面水流会反复交叉留经分层板(1106)，这使得经过预臭氧反应处理过后废水中产生的些许杂质或沉淀物会被分层板(1106)截留下来；
完成沉淀处理后的废水通过管道一(1107)流入到主臭氧接触处理系统内，其中水流流入到箱体二(12)内并在箱体内沿着隔板(1201)所构造出的路径作流动，最终在从管道二(1202)流出到达生物活性炭吸附系统，水泵二(1203)提供抽力以便将水从箱体二(12)内抽出，阀门四(1204)可控制水流流量；
废水完成主臭氧接触处理后进入到箱体三(16)内，在重力作用下由上向下流动，控制转动轴(17)转动进而使得吸附面板(1701)呈摇摆运动，进行替换，完成全部吸附除杂之后的废水可通过出液管阵列1602流入设备。
说明书
一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备
技术领域
本发明涉及废水处理设备技术领域，具体为一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备。
背景技术
随着国民经济的高速发展，人民生活水平的日益提高，人们对于各类资源的利用需求量也急剧攀升，这其中对于水资源的利用和再处理利用成为了一项重要的课题。例如经过人们生活使用过的废水在经过初步筛排筛分之后会变成原水，但原水中依然含有大量的重金属物质、有机分子物、氧化分解螯合物、细菌病毒、一定颗粒尺寸的杂质或沉淀物等，这就需要对原水(即废水)进行处理方能将其再利用，例如用于喷洒灌溉、流动除尘或是美化绿化等。臭氧-生物活性炭工艺是一种较新型的水处理工艺，其主要是在混凝、沉淀、消毒、过滤的基础上增加了臭氧预氧化、臭氧接触和生物活性炭吸附的一种深度处理工艺，可以大幅去除臭和味、色度、使得水中胶体微粒脱稳，增强絮凝效果而减少絮凝剂的投加量。
但是目前臭氧活性炭处理废水的设备大多存在以下几个方面的问题：(1)在絮凝剂的投加过程中大多只是采用简单的单点投放方式，絮凝剂在添加到废水中后无法均匀弥散开，很容易造成局域化反应，一方面甚至需要额外增加搅拌装置且优化效果不能得到保证，另一方面需不断增加絮凝剂的投放量，甚至可能出现二次污染的情况；(2)现行设备中大多在完成絮凝作业之后只采用静置沉淀，但静置沉淀一方面耗时过程导致整体工序单体工时效率无法提升，另一方面静置沉淀在分层除杂时很容易因为层界不清而导致除杂效果差；(3)现有的设备大多采用水包气的方式进行臭氧接触反应处理，一方面容易导致臭氧消耗量过大，另一方面采用这种方式进行接触反应大多只能进行单次臭氧杀菌处理，使得臭氧杀菌效果差；(4)现行的设备中大多将臭氧处理和活性炭吸附处理完全分开处理，一方面容易造成工艺断代，使得处理过程中所产生的二次衍生物无法被吸收处理，导致水处理效果不高，另一方面单一的在某个工艺内进行活性炭吸附容易造成活性炭耗材消耗率过快。
因此，基于上述缺陷，在废水处理技术领域，对于新型的臭氧活性炭处理废水的工艺及设备仍存在研究和改进的需求，这也是目前该领域的一个研究热点和重点，更是本发明得以完成的出发点和动力所在。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种臭氧活性炭处理废水的工艺及设备，包括依次设置的絮凝系统、预臭氧接触处理系统、沉淀系统、主臭氧接触处理系统、生物活性炭吸附系统；
絮凝系统包括进液管道、处理槽一、水泵一、阀门一、管网、处理槽二、搅拌叶片阵列一、弧形板、开合门一、阀门二、回收槽、震动分散机构、投料机构、絮凝物提取机构；所述进液管道下端设置在处理槽一上，所述处理槽一上方依次设有震动分散机构、投料机构，处理槽一一侧通过管网与处理槽二连接，管网上设置有水泵一、阀门一，处理槽二内靠近管网连接处一端设置有搅拌叶片阵列一以及絮凝物提取机构，处理槽二内远离管网连接处一端设置有若干个弧形板，处理槽二末端设置有开合门一，处理槽二两侧壁设置有开合门一，处理槽二末端设置有阀门二，处理槽二外两侧分别设置有回收槽；
预臭氧接触处理系统包括进液管网、流动管网、气阀、气体流动腔、出液管网、阀门三；所述进液管网一端与阀门二连接，进液管网另一端与流动管网一端连接，流动管网外部包裹有气体流动腔，流动管网上设置有若干个气阀，气体流动腔一侧与臭氧系统连接，流动管网另一端与出液管网连接，出液管网末端设置有阀门三；
主臭氧接触处理系统包括箱体二、隔板、管道二、水泵二、阀门四、滑车、送气棒、气孔、输气管网、加热器；所述箱体二内设置有两块隔板将箱体二内部分成三个区域，位于中间的区域设置有若干个送气棒，位于两端的区域设置有过滤机构，送气棒上设置有若干个气孔，送气棒通过输气管网与加热器连接，箱体二一端与管道一连接，箱体二另一端与管道二连接，管道二上设置有水泵二、阀门四；
生物活性炭吸附系统包括箱体三、翻盖门、出液管阵列、转动轴、吸附面板、滑槽二、吸附板阵列、孔、折角板、摄像头；所述阀门四顶部设置有翻盖门，箱体三一侧下部设置有出液管阵列，箱体三内设置有若干个吸附面板和吸附板阵列，吸附面板一端通过转动轴安装在箱体三上，吸附板阵列插设在滑槽二上，滑槽二设置在箱体三内两侧，吸附板阵列上设置有若干个孔，滑槽二与箱体三内壁之间下方设置有折角板，折角板上设置有若干个摄像头。
优选地，所述震动分散机构包括滑杆一、滑套一、震荡发生器、筛网；所述筛网一端与震荡发生器连接并位于处理槽一上方，震荡发生器安装在滑套一上，滑套一滑动设置在滑杆一上。
优选地，所述投料机构包括吐料口、滑套二、滑动竿一、滑动竿二、滑套三、滑杆二、软管、风机喷嘴、料箱；吐料口位于筛网上方，吐料口一端与滑套二连接，滑套二滑动设置在滑动竿一上，滑动竿一两端滑动设置在滑动竿二上，滑动竿二一端通过滑套三滑动设置在滑杆二上，吐料口上端通过软管与风机喷嘴连接，风机喷嘴与料箱连接。
优选地，所述絮凝物提取机构包括弧形圆板、弹簧柱、旋转节、滑行杆一、滑台一、伸缩柱、关节臂、伸缩杆、滑台二、滑行杆二；所述滑台二滑动设置在滑行杆二上，滑台二一端依次与伸缩杆、关节臂、伸缩柱连接，伸缩柱两侧均连接有滑台一，滑台一滑动设置在滑行杆一上，滑台一下端与旋转节连接，旋转节下端通过弹簧柱与弧形圆板连接。
优选地，所述臭氧系统包括送气管网、臭氧发生器、送气管道；所述送气管网一端与臭氧发生器连接，送气管网另一端与气体流动腔连接，送气管道一端与臭氧发生器连接，送气管道另一端与加热器连接。
优选地，所述沉淀系统包括进液口、箱体一、电源一、搅拌叶片阵列二、电源二、搅拌叶片阵列三、开合门二、分层板、管道一；所述箱体一上设置有进液口，进液口与出液管网末端连接，箱体一内上方设置有搅拌叶片阵列二，箱体一内左侧设置有搅拌叶片阵列三，箱体一内设置有若干个分层板，搅拌叶片阵列二与电源一连接，搅拌叶片阵列三与电源二连接，箱体一一侧设置有若干个开合门二，箱体一一端通过管道一与主臭氧接触处理系统连接。
优选地，所述过滤机构包括滑槽一、过滤棒、旋转轴、旋转电机、移动滑车；所述滑槽一滑动设置在箱体二内，过滤棒设置在滑槽一内，过滤棒内部中心设置有旋转轴，旋转轴与旋转电机连接，旋转电机安装在移动滑车上，移动滑车滑动设置在滑槽一上。
优选地，所述弧形板顶端还设置有锯齿，弧形板上设置有若干个凸缘。
优选地，所述处理槽二两侧壁设置有豁口。
优选地，所述过滤棒、吸附面板、吸附板阵列均为活性炭材质。
优选地，所述分层板上设置有若干个条形孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明的絮凝系统通过投料机构和震动分散机构的配合实现了高频振荡分散的药品投放方式，废水絮凝反应均匀充分，不会造成仅局部反应和二次污染的现象，同时通过絮凝物提取机构将反应后废水中大的絮凝物提取出来，然后通过弧形板等结构的设置不仅可以实现去除小颗粒尺寸絮凝物的目的还能达到沉淀废水的效果，有效提高了絮凝系统的整体工作效率以及工作成效。
(2)本发明在完成絮凝作业之后依次通过预臭氧接触处理系统、沉淀系统、主臭氧接触处理系统可实现初步臭氧杀菌后再沉淀处理，之后再次进行一次主臭氧杀菌，这样设置一方面可以提高沉淀除杂的效果，大幅降低水流中的固体杂质物含量以便后续处理，并有效减少沉淀时长，提高整体工作时效；另一方面通过两次臭氧杀菌处理可有效提高吸附剔除有害物质的效果。
(3)本发明的预臭氧接触处理系统采用气包水的曝气方式可以使得反应更为均匀，进而提高初步臭氧杀菌的作用。主臭氧接触处理系统通过高温的臭氧曝气到废水中完成大接触面积和高剂量比的臭氧接触杀菌作业，使得废水中有毒有害物质含量大幅降低到标准核定水平，且因为臭氧气流为高温态而流动废水呈低温态故而在冷热交替过程中可实现水汽融合，使得臭氧杀菌效果最大化。
(4)本发明通过将臭氧处理和活性炭吸附处理结合在一起进行，使得处理过程中所产生的二次衍生物可被有效吸收处理，大大提高了废水处理效果。
发明人 （段文江;刘勃;季华东;陈存存;）
免费方案咨询电话：400-806-2366 ，如需技术支持请直拨：185-8245-5006
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