申请/专利权人：无锡市河净环境工程有限公司

申请日：2019-01-28

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN109607747B

主分类号：C02F1/72

分类号：C02F1/72;C02F1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2019.05.07#实质审查的生效;2019.04.12#公开

摘要：本发明提供了一种分体式高效节能污水深度处理装置，包括一号筒体、二号筒体，一号筒体上方设有水封压力集气罩及密封筒体，一号筒体顶部和水封压力集气罩底部存在间隙；二号筒体上部侧壁上设有出水口，水封压力集气罩、密封筒体或一号筒体上设有进水口；水封压力集气罩顶部设有气体回收口并通出密封筒体外，二号筒体顶部、密封筒体顶部均设有残余气体排放口；一号筒体设有循环系统进水口和氧化性气体进口，二号筒体设有循环系统出水口，循环系统进水口通过循环管道接通循环系统出水口，气体回收口连通气水混合装置。本发明中水封压力集气罩内形成水、气错流，加强了气体与污水的反应效率，一号筒体和二号筒体分开设置，水处理量大，安装方便。

主权项：1.一种分体式高效节能污水深度处理装置，包括一号筒体、二号筒体，其特征在于，一号筒体上方设有水封压力集气罩及密封筒体，一号筒体顶部和水封压力集气罩底部存在间隙，水封压力集气罩为底部开口的罩体，水封压力集气罩位于密封筒体内，密封筒体和一号筒体连通，密封筒体或一号筒体通过连通管与二号筒体连通；水封压力集气罩在水平面上的投影、一号筒体顶部在水平面上投影、密封筒体与一号筒体之间的连接通道在水平面上的投影存在重合区域；二号筒体上部侧壁上设有出水口，出水口高度高于或等于水封压力集气罩的高度；水封压力集气罩、密封筒体或一号筒体上设有进水口，进水口通出密封筒体外；水封压力集气罩顶部设有气体回收口并通出密封筒体外，二号筒体顶部、密封筒体顶部均设有残余气体排放口；一号筒体底部或下部侧壁设有循环系统进水口和氧化性气体进口，二号筒体底部或下部侧壁设有循环系统出水口，循环系统进水口通过循环管道接通循环系统出水口，循环管道上设有气水混合装置、循环泵，循环系统进水口、循环泵、气水混合装置、循环系统出水口依次连接，气体回收口通过气体回流管道连通气水混合装置。

全文数据：一种分体式高效节能污水深度处理装置技术领域本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种分体式高效节能污水深度处理装置。背景技术工业污水、生活污水、地表水经生化处理、沉淀等工艺设备处理后经常无法达到处理要求。这类污水往往是一些微污染污水，这类污水存在有机物难降解或氨氮（尤其是有机氮）、总磷（尤其是有机磷）、铁、锰、酚类、苯环类、氰化物、色度等超标问题。现阶段处理这类污水的工艺设备采用高级氧化的较多，如Fenton氧化、铁炭微电解、电催化氧化、氧化性气体（如O3、CL2、CLO2等）催化氧化等，这些技术均存在能耗高、投资大的问题，给用户带来沉重负担。Fenton氧化、铁炭微电解需调节PH值在酸性条件下反应，后再调节PH值在碱性情况下混凝，导致酸、碱用量大，运行费用高。电催化氧化其极板昂贵且为消耗品，运行中存在竞争副反应以及极板集污等问题，导致处理效果不稳定、运行费用高等问题。传统设备的氧化性气体催化氧化一般为一次反应，一次反应后含有大量有效成份的残余气体则直接排出设备体外而不加利用，且其气、水接触方式多为同向流，造成气、水反应速度慢利用率不高；因其有效气体与污水反应不完全造成资源浪费，导致能耗升高。所以传统的氧化性气体催化氧化设备在实际应用中受到限制。发明内容发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种分体式高效节能污水深度处理装置。本发明的创新点在于本发明中通过水封压力集气罩收集一效反应区内未反应完全的气体再参与二效反应器的反应，充分利用有效气体；本发明中一效反应区和二效反应区分开设置，污水处理量大。技术方案：为了达到上述发明目的，本发明具体是这样来实现的：一种分体式高效节能污水深度处理装置，包括一号筒体、二号筒体，一号筒体上方设有水封压力集气罩及密封筒体，一号筒体顶部和水封压力集气罩底部存在间隙，水封压力集气罩为底部开口的罩体，水封压力集气罩位于密封筒体内，密封筒体和一号筒体连通，密封筒体或一号筒体通过连通管与二号筒体连通；水封压力集气罩在水平面上的投影、一号筒体顶部在水平面上投影、密封筒体与一号筒体之间的连接通道在水平面上的投影存在重合区域；二号筒体上部侧壁上设有出水口，出水口高度高于或等于水封压力集气罩的高度；水封压力集气罩、密封筒体或一号筒体上设有进水口，进水口通出密封筒体外；水封压力集气罩顶部设有气体回收口并通出密封筒体外，二号筒体顶部、密封筒体顶部均设有残余气体排放口；一号筒体底部或下部侧壁设有循环系统进水口和氧化性气体进口，二号筒体底部或下部侧壁设有循环系统出水口，循环系统进水口通过循环管道接通循环系统出水口，循环管道上设有气水混合装置、循环泵，循环系统进水口、循环泵、气水混合装置、循环系统出水口依次连接，气体回收口通过气体回流管道连通气水混合装置。本发明延长了气、水接触反应时间。氧化性气体先通过一号筒体，流经一号筒体后进入水封压力集气罩，水封压力集气罩内形成水、气错流，加强了气体与污水的反应效率，水封压力集气罩将气体回收进入二号筒体区再次反应。相对传统同类反应器，气、水接触反应的路线延长，在同样高度设备的条件下，其接触时间理论上是传统设备的2倍。本装置反应时间加长，充分有效利用了氧化性气体。一号筒体内水流向下流动，氧化性气体向上上升，形成气、水错流接触反应，错流方式可有效增加氧化性气体与污水中污染物接触反应的机率，从而增强了反应效果。水封压力集气罩内带有一定的压力，使得部分逸出一号筒体的气体还可通过水封压力集气罩底部进入密封筒体和二号筒体，密封筒体或一号筒体和二号筒体连通从而使逸出的一部分气体连续、自动排放而不会造成设备撇压。进一步地，所述一号筒体、二号筒体、密封筒体、水封压力集气罩的横截面均为圆形。进一步地，所述水封压力集气罩位于密封筒体的中心，水封压力集气罩位于一号筒体的正上方，水封压力集气罩底部直径大于一号筒体顶部直径，所述一号筒体顶部和水封压力集气罩底部平齐或伸入水封压力集气罩内。回收利用的气体更多。进一步地，所述水封压力集气罩底部为喇叭口。利于收集一号筒体内逸出的气体。进一步地，所述水封压力集气罩顶部焊接在密封筒体顶部，密封筒体顶部的残余气体排放口位于水封压力集气罩对应密封筒体顶部的区域外。进一步地，所述进水口设置在水封压力集气罩顶部并从密封筒体顶部通出密封筒体外，进水口处设有雾化喷头；所述氧化性气体进口连接进气管道，所述进气管道端部设有若干个曝气头，所述曝气头为微纳米曝气喷头。污水通过雾化喷头将污水喷入水封压力集气罩内形成水雾。一号筒体内鼓入的氧化性气体从一号筒体上升后逸出一号筒体上升至水封压力集气罩内，水雾与气雾形成错流接触反应。错流方式可有效增加雾状氧化性气体与雾状污水的接触反应机率，从而增加氧化性气体与水接触反应的机率。微纳米级别气泡的上升速度相对较小，可有效增加气与水的接触时间。进一步地，所述循环管道上还设有静态管道混合器，静态管道混合器位于循环泵和气水混合装置之间，静态管道混合器上设有药剂加入口。选择性投加药剂，为反应创造合适的条件，也可投加H2O2增加二效反应区内部OH•的发生机率，从而提高反应效率。水封压力集气罩回收的气体通过气水混合装置实现气、水一次混合，然后再通过二号筒体内的压力释放器压力释放，通过压力释放器再次切割，形成微纳米级的气泡上升，可有效减缓气泡上升速度，延长了有效气体与污水的接触时间。进一步地，所述循环系统出水口连接压力释放管道，压力释放管道为环形管道且位于二号筒体内，压力释放管道上设有若干压力释放器，所述压力释放器等间距布置。进一步地，所述一号筒体和或二效筒体内设有催化剂层，催化剂层内设有催化剂，所述催化剂为铝、铜、锌、铁、镍、钛、锰金属的单质或氧化物中的一种或多种。催化剂的作用是加强氧化性气体与污水的反应，利用催化剂的作用加速一效反应区及二效反应区内羟基自由基（OH·）的产生。OH·的氧化还原电位为2.8O伏，氧化能力较原氧化性气体更强，从而实现更有效的反应。进一步地，所述一号筒体与水封压力集气罩一体成型，水封压力集气罩与一号筒体的连接处设有若干通孔。生产安装方便。本发明的有益效果：与传统技术相比，本发明具有如下优点：1、本发明中一号筒体内水流向下流动，氧化性气体向上上升，形成气、水错流接触反应，错流方式可有效增加氧化性气体与污水中污染物接触反应的机率，从而增强了反应效果。2、本发明中水封压力集气罩内形成水、气错流，加强了气体与污水的反应效率。3、本发明中水封压力集气罩内带有一定的压力，使得部分逸出一号筒体内的气体还可通过水封压力集气罩底部进入二效反应区，从而使逸出的一部分气体连续、自动排放而不会造成设备撇压。4、本发明中的水封压力集气罩回收的气体通过气水混合装置实现气、水一次混合，然后再通过二效反应区内的压力释放器压力释放，通过压力释放器再次切割，形成微纳米级的气泡上升，可有效减缓气泡上升速度，延长了有效气体与污水的接触时间。5、本发明中一号筒体和二号筒体分开设置，水处理量大，安装方便。附图说明图1为实施例1的结构示意图。图2为实施例2的结构示意图。图3为实施例3的结构示意图。图4为实施例4的结构示意图。图5为实施例5的结构示意图。图6为实施例6的结构示意图。图7为实施例7的结构示意图。图8为实施例8的结构示意图。具体实施方式实施例1：如图1所示，一种分体式高效节能污水深度处理装置，包括一号筒体1、二号筒体2，一号筒体1上方设有水封压力集气罩3及密封筒体4，一号筒体1、二号筒体2、密封筒体4、水封压力集气罩3的横截面均为圆形，一号筒体1与水封压力集气罩3一体成型，水封压力集气罩3与一号筒体1的连接处设有若干通孔23。一号筒体1顶部和水封压力集气罩3底部存在间隙，水封压力集气罩3为底部开口的罩体，水封压力集气罩3位于密封筒体4内，密封筒体4和一号筒体1连通，密封筒体4通过连通管25与二号筒体2连通；水封压力集气罩3在水平面上的投影、一号筒体1顶部在水平面上投影、密封筒体4与一号筒体1之间的连接通道在水平面上的投影存在重合区域；水封压力集气罩3位于密封筒体4的中心，水封压力集气罩3位于一号筒体1的正上方，水封压力集气罩3底部直径大于一号筒体1顶部直径，一号筒体1顶部和水封压力集气罩3底部平齐，水封压力集气罩3底部为喇叭口。水封压力集气罩3顶部焊接在密封筒体4顶部，密封筒体4顶部的残余气体排放口8位于水封压力集气罩3对应密封筒体4顶部的区域外。二号筒体2上部侧壁上设有出水口5，出水口5高度高于或等于水封压力集气罩3的高度；水封压力集气罩3、密封筒体4或一号筒体1上设有进水口6，进水口6通出密封筒体4外；水封压力集气罩5顶部设有气体回收口7并通出密封筒体4外，二号筒体2顶部、密封筒体4顶部均设有残余气体排放口8；一号筒体1底部或下部侧壁设有循环系统进水口9和氧化性气体进口10，二号筒体2底部或下部侧壁设有循环系统出水口11，循环系统进水口9通过循环管道12接通循环系统出水口11，循环管道12上设有气水混合装置13、循环泵14，循环系统进水口9、循环泵14、气水混合装置13、循环系统出水口11依次连接，气体回收口7通过气体回流管道15连通气水混合装置13。循环管道12上还设有静态管道混合器18，静态管道混合器18位于循环泵14和气水混合装置13之间，静态管道混合器18上设有药剂加入口19；循环系统出水口11连接压力释放管道20，压力释放管道20为环形管道且位于二号筒体2内，压力释放管道20上设有若干压力释放器21，压力释放器21等间距布置。进水口6设置在水封压力集气罩3顶部并从密封筒体4顶部通出密封筒体4外，进水口6处设有雾化喷头16；所述氧化性气体进口10连接进气管道24，进气管道24端部设有若干个曝气头17，曝气头17为微纳米曝气喷头。运行时，具有氧化性的压力气体从氧化性气体进口10通过进气管道24进入一号筒体1内，利用曝气头17将氧化性的压力气体散入一号筒体1内，与进水口6处进入一号筒体1内的污水反应，一号筒体1上方的水封压力集气罩3收集反应逃逸气体，再经气体回收口7通过气体回流管道15进入气水混合装置13内；循环泵15从循环系统进水口9处抽取一号筒体1内的污水进入静态管道混合器18内，静态管道混合器18用于投加液态催化剂或其他药剂为反应器创造有利的反应条件，污水经静态管道混合器18充分混合后通过循环管道12进入气水混合装置13，水封压力集气罩3的气体通过气水混合装置13的负压抽吸作用在腔体与污水充分混合，带压气、水混合物再进入二号筒体2底部压力释放管道20内，然后通过压力释放器21将气、水混合物压力释放进入二号筒体2与污水再次反应。流经二号筒体2后残余气体上升至二号筒体2上方通过残余气体排放口8排放；处理后的污水经过出水口5排放。实施例2：参考实施例1，密封筒体4与二号筒体2不连通，一号筒体1通过连通管25与二号筒体2连通。实施例3：参考实施例1，水封压力集气槽3底部与一号筒体1顶部存在间距，水封压力集气罩3底部不具有喇叭口，一号筒体1的直径大于水封压力集气槽3的直径。实施例4：参考实施例1，内筒体1的顶部伸入水封压力集气罩5内。实施例5：参考实施例1，进水口6设置在一号筒体1上，进水口6处不设有雾化喷头。实施例6：参考实施例1，进水口6设置在密封筒体4上，进水口6处不设有雾化喷头。实施例7：参考实施例1，水封压力集气罩顶部3顶部与密封筒体4顶部存在间距。实施例8：参考实施例1，一号筒体1与水封压力集气罩3一体成型，水封压力集气罩3与一号筒体1的连接处设有若干通孔26。

权利要求：1.一种分体式高效节能污水深度处理装置，包括一号筒体、二号筒体，其特征在于，一号筒体上方设有水封压力集气罩及密封筒体，一号筒体顶部和水封压力集气罩底部存在间隙，水封压力集气罩为底部开口的罩体，水封压力集气罩位于密封筒体内，密封筒体和一号筒体连通，密封筒体或一号筒体通过连通管与二号筒体连通；水封压力集气罩在水平面上的投影、一号筒体顶部在水平面上投影、密封筒体与一号筒体之间的连接通道在水平面上的投影存在重合区域；二号筒体上部侧壁上设有出水口，出水口高度高于或等于水封压力集气罩的高度；水封压力集气罩、密封筒体或一号筒体上设有进水口，进水口通出密封筒体外；水封压力集气罩顶部设有气体回收口并通出密封筒体外，二号筒体顶部、密封筒体顶部均设有残余气体排放口；一号筒体底部或下部侧壁设有循环系统进水口和氧化性气体进口，二号筒体底部或下部侧壁设有循环系统出水口，循环系统进水口通过循环管道接通循环系统出水口，循环管道上设有气水混合装置、循环泵，循环系统进水口、循环泵、气水混合装置、循环系统出水口依次连接，气体回收口通过气体回流管道连通气水混合装置。2.根据权利要求1所述的高效节能污水深度处理装置，其特征在于，所述一号筒体、二号筒体、密封筒体、水封压力集气罩的横截面均为圆形。3.根据权利要求2所述的分体式高效节能污水深度处理装置，其特征在于，所述水封压力集气罩位于密封筒体的中心，水封压力集气罩位于一号筒体的正上方，水封压力集气罩底部直径大于一号筒体顶部直径，所述一号筒体顶部和水封压力集气罩底部平齐或伸入水封压力集气罩内。4.根据权利要求3所述的分体式高效节能污水深度处理装置，其特征在于，所述水封压力集气罩底部为喇叭口。5.根据权利要求4所述的分体式高效节能污水深度处理装置，其特征在于，所述水封压力集气罩顶部焊接在密封筒体顶部，密封筒体顶部的残余气体排放口位于水封压力集气罩对应密封筒体顶部的区域外。6.根据权利要求1所述的分体式高效节能污水深度处理装置，其特征在于，所述进水口设置在水封压力集气罩顶部并从密封筒体顶部通出密封筒体外，进水口处设有雾化喷头；所述氧化性气体进口连接进气管道，所述进气管道端部设有若干个曝气头，所述曝气头为微纳米曝气喷头。7.根据权利要求1所述的分体式高效节能污水深度处理装置，其特征在于，所述循环管道上还设有静态管道混合器，静态管道混合器位于循环泵和气水混合装置之间，静态管道混合器上设有药剂加入口。8.根据权利要求1所述的分体式高效节能污水深度处理装置，其特征在于，所述循环系统出水口连接压力释放管道，压力释放管道为环形管道且位于二号筒体内，压力释放管道上设有若干压力释放器，所述压力释放器等间距布置。9.根据权利要求1所述的分体式高效节能污水深度处理装置，其特征在于，所述一号筒体和或二效筒体内设有催化剂层，催化剂层内设有催化剂，所述催化剂为铝、铜、锌、铁、镍、钛、锰金属的单质或氧化物中的一种或多种。10.根据权利要求1所述的分体式高效节能污水深度处理装置，其特征在于，所述一号筒体与水封压力集气罩一体成型，水封压力集气罩与一号筒体的连接处设有若干通孔。

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