一种臭氧紫外联合氧化消毒装置的制作方法

1.本实用新型涉及废水的氧化及消毒处理技术领域，具体为一种臭氧紫外联合氧化消毒装置。


背景技术：

2.水及废水中的新兴有机物污染物是健康卫生新的安全隐患，这些有机污染物能够在自然环境中不断积累、富集，进而通过饮用水和食物链的富集作用对人体和其他生物造成严重的危害，如使生物体内分泌失调、致癌、致畸和致突变等，往往难以通过常规技术去除，水中细菌、病毒、病虫卵等病原微生物是健康卫生的传统威胁，而疫情防控常态化及后疫情时代的大背景下，病原微生物传播疾病对人类健康提出严峻的挑战，对水及废水消毒提出了更严苛的要求。
3.但是现有的臭氧氧化在处理水和废水中难降解有机污染物时，小分子有机物难以被臭氧氧化矿化，而通过臭氧和紫外联合高级氧化技术，能产生羟基自由基，实现有机物矿化，同时臭氧具有极强的渗入细胞壁的能力，进而破坏细菌有机体、导致细菌死亡，对微生物、病毒、芽孢等均具有杀伤力，消毒效果好，然而当水中有溴离子时，产生溴酸盐消毒副产物，255nm波长的低压汞灯进行uv光照射溴酸盐溶液，可以把溴酸盐先还原为hobr，最终还原为溴离子，紫外线能破坏生物体的遗传物质，从而造成微生物的灭活，被广泛用于水和废水的消毒，无消毒副产物产生，臭氧和紫外联合工艺被广泛研究用于水及废水有机物氧化和消毒，然而传统的臭氧氧化消毒设备的投资成本高、臭氧利用率低、运行成本高，紫外灯易于在表面石英套管表面形成结垢，造成消毒效率降低。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种臭氧紫外联合氧化消毒装置，克服了现有技术的不足，结构设计简单，有效的解决了传统的臭氧氧化消毒设备的投资成本高、臭氧利用率低、运行成本高，紫外灯易于在表面石英套管表面形成结垢，造成消毒效率降低的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
6.一种臭氧紫外联合氧化消毒装置，包括臭氧氧化反应器、臭氧发生器、臭氧紫外催化氧化反应器、紫外臭氧反应器，所述臭氧氧化反应器、臭氧紫外催化氧化反应器、紫外臭氧反应器依次相连，所述臭氧发生器通过管道与臭氧氧化反应器相连。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述臭氧氧化反应器设置有进水管、进水流量计、溢流管、降水管、排气管一、循环泵和射流器一。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述臭氧紫外催化氧化反应器包括有臭氧紫外催化氧化反应器壳体、射流器二、石英套管一、紫外灯管一、排水管一、布水多孔板、背压阀和排气管二。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述紫外臭氧反应器，包括紫外臭氧反应
器壳体、射流器三、石英套管二、紫外灯管二、排水管二、排气管三和气水分离器。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述臭氧氧化反应器底部与循环泵进口相连，循环泵出口分两路管道，其中一路与臭氧氧化反应器上部相连，管道上装有射流器一，射流器一吸气口与臭氧发生器相连，另一路与臭氧紫外催化氧化反应器壳体相连，管道中装有射流器二、射流器二吸气口与臭氧氧化反应器上端的排气管一相连。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述臭氧紫外催化氧化反应器的一侧设有排水管一，所述排水管一与紫外臭氧反应器相连，所述排水管一的一侧设有射流器三，所述射流器三的一侧与臭氧紫外催化氧化反应器和排气管二相连。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述臭氧紫外催化氧化反应器壳体和紫外臭氧反应器壳体采用灯管及套管竖向布置安装方式，还包括臭氧紫外反应器布水区一、臭氧紫外反应器布水区二、臭氧紫外反应器反应一和臭氧紫外反应器反应区二，所述臭氧紫外催化氧化反应器和紫外臭氧反应器的内部均设置有紫外灯管一和紫外灯管二。
13.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述臭氧紫外催化氧化反应器和紫外臭氧反应器的上端一侧均分别设置有臭氧紫外反应器灯管及套管固定装置一和臭氧紫外反应器灯管及套管固定装置二，且紫外灯管及石英套管固定装置包括紫外灯套管安装孔对接短管、短管法兰、配对法兰、o型圈及密封填料，所述紫外灯套管安装孔对接短管与臭氧紫外催化氧化反应器壳体和紫外臭氧反应器壳体相连，所述石英套管一和石英套管二与配对法兰相连。
14.本实用新型实施例提供了一种臭氧紫外联合氧化消毒装置，具备以下有益效果：本装置可以同时利用臭氧和紫外对废水进行消毒，不仅消毒效率提高，不会发生光照复活，还可以兼具去除cod的效果，利用臭氧直接氧化将大分子有机物氧化分解为较小的有机物，在利用uv254催化分解水中及尾气中残留臭氧，可以产生羟基自由基，实现有机物的矿化反应，且高浓度臭氧氧气混合气体依次经过臭氧氧化、uv254催化氧化和含氧气尾气在uv185辐照下产生臭氧，可实现臭氧及氧气的梯级利用，并且紫外灯管和石英套管方便拆卸清洗，有效的减少结垢的积留，本装置结构简单、占地面积小。
15.1、通过设置有臭氧紫外催化氧化反应器和紫外臭氧反应器，使得可以同时利用臭氧和紫外对废水进行消毒，不仅消毒效率提高，不会发生光照复活，还可以兼具去除cod的效果，利用臭氧直接氧化将大分子有机物氧化分解为较小的有机物，在利用uv254催化分解水中及尾气中残留臭氧，可以产生羟基自由基，从而实现有机物的矿化反应。
16.2、其次，由于高浓度臭氧氧气混合气体会依次经过臭氧氧化和uv254催化氧化，随后含氧气尾气在uv185辐照下会产生臭氧，可实现臭氧及氧气的梯级利用，且紫外灯管和石英套管之间的拆卸方便，利于对其的清洗工作，可以有效的减少结垢的积留，并且本装置结构简单、占地面积小。
附图说明
17.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
18.图1是本实用新型整体结构示意图；
19.图2是本实用新型臭氧紫外催化氧化反应器和紫外臭氧反应器结构俯视图；
20.图3是本实用新型臭氧紫外催化氧化反应器和紫外臭氧反应器结构侧视图；
21.图4是本实用新型紫外灯及套管固定装置示意图。
22.图中：1、臭氧氧化反应器；2、臭氧发生器；3、臭氧紫外催化氧化反应器；4、紫外臭氧反应器；11、进水管；12、进水流量计；13、溢流管；14、降水管；15、排气管一；16、循环泵；17、射流器一；30、臭氧紫外催化氧化反应器壳体；31、射流器二；32、石英套管一；33、紫外灯管一；34、排水管一；35、布水多孔板；36、背压阀；37、排气管二；40、紫外臭氧反应器壳体；41、射流器三；42、石英套管二；43、紫外灯管二；44、排水管二；45、排气管三；46、气水分离器；47、排气管四；301、臭氧紫外反应器布水区一；302、臭氧紫外反应器反应一；303、臭氧紫外反应器灯管及套管固定装置一；401、臭氧紫外反应器布水区二；402、臭氧紫外反应器反应区二；403、臭氧紫外反应器灯管及套管固定装置二；51、紫外灯套管安装孔对接短管；52、短管法兰；53、配对法兰；54、o型圈及密封填料。
具体实施方式
23.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.实施例：如图1
‑
4所示，一种臭氧紫外联合氧化消毒装置，包括臭氧氧化反应器1、臭氧发生器2、臭氧紫外催化氧化反应器3、紫外臭氧反应器4，臭氧氧化反应器1、臭氧紫外催化氧化反应器3、紫外臭氧反应器4依次相连，臭氧发生器2通过管道与臭氧氧化反应器1相连。
25.其中，臭氧氧化反应器1设置有进水管11、进水流量计12、溢流管13、降水管14、排气管一15、循环泵16和射流器一17；
26.其中，臭氧紫外催化氧化反应器3包括有臭氧紫外催化氧化反应器壳体30、射流器二31、石英套管一32、紫外灯管一33、排水管一34、布水多孔板35、背压阀36和排气管二37；
27.其中，紫外臭氧反应器4，包括紫外臭氧反应器壳体40、射流器三41、石英套管二42、紫外灯管二43、排水管二44、排气管三45和气水分离器46；
28.其中，臭氧氧化反应器1底部与循环泵16进口相连，循环泵16出口分两路管道，其中一路与臭氧氧化反应器1上部相连，管道上装有射流器一17，射流器一17吸气口与臭氧发生器2相连，另一路与臭氧紫外催化氧化反应器壳体30相连，管道中装有射流器二31、射流器二31吸气口与臭氧氧化反应器1上端的排气管一15相连；
29.其中，臭氧紫外催化氧化反应器3的一侧设有排水管一34，排水管一34与紫外臭氧反应器4相连，排水管一34的一侧设有射流器三41，射流器三41的一侧与臭氧紫外催化氧化反应器3和排气管二37相连；
30.其中，臭氧紫外催化氧化反应器壳体30和紫外臭氧反应器壳体40采用灯管及套管竖向布置安装方式，还包括臭氧紫外反应器布水区一301、臭氧紫外反应器布水区二401、臭氧紫外反应器反应一302和臭氧紫外反应器反应区二402，臭氧紫外催化氧化反应器3和紫外臭氧反应器4的内部均设置有紫外灯管一33和紫外灯管二43；
31.其中，臭氧紫外催化氧化反应器3和紫外臭氧反应器4的上端一侧均分别设置有臭氧紫外反应器灯管及套管固定装置一303和臭氧紫外反应器灯管及套管固定装置二403，且紫外灯管及石英套管固定装置包括紫外灯套管安装孔对接短管51、短管法兰52、配对法兰
53、o型圈及密封填料54，紫外灯套管安装孔对接短管51与臭氧紫外催化氧化反应器壳体30和紫外臭氧反应器壳体40相连，石英套管一32和石英套管二42与配对法兰53相连；
32.工作原理：水或废水进入臭氧氧化反应器1，臭氧通过循环泵16回流管及射流器一17投加至臭氧氧化反应器1，在臭氧氧化反应器1中，利用臭氧的强氧化能力直接氧化大分子有机物降解为较小分子有机物，同时利用臭氧的消毒作用对水中病原微生物消杀，随后臭氧氧化反应器1氧化消毒后的水及废水通过循环泵16的出水管进入臭氧紫外催化氧化反应器3，臭氧氧化反应器1产生的臭氧和氧气混合气体通过排气管一15和射流器二31投加至臭氧紫外催化氧化反应器3，利用紫外灯管一33光解催化臭氧产生羟基自由基，利用羟基自由基进一步氧化矿化小分子有机物，同时利用uv254 nm破坏残留微生物的遗传物质和去除臭氧消毒副产物，然后臭氧紫外催化氧化反应器3的出水通过排水管一34进入紫外臭氧反应器4，其含高浓度氧气的臭氧尾气通过排气管二37和射流器三41投加至紫外臭氧反应器4，利用uv185nm产生臭氧，利用臭氧及臭氧uv254nm进一步氧化有机污染物。
33.最后应说明的是：在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。