负压微泡投加臭氧处理水的方法技术

负压微泡投加臭氧处理水的方法，涉及一种水处理方法。本发明专利技术解决了现有臭氧氧化处理水的方法由于溶气效率低和臭氧利用率低，而需要臭氧发生器制臭氧产量大和压力大，反应器有效水深高，空压机负荷大，从而导致耗电量大，成本高的问题。本发明专利技术采用负压投加方法配合气泡剪切装置及高效布气装置以超微气泡气水混合液的形式进入反应装置，在反应装置内完成对水中污染物的氧化去除；其中臭氧投加量为０．５～８００毫克／升水，臭氧与水接触时间为５～１００分钟，水面的高度为０．８～６米，高效布水器按一至三层布置。本发明专利技术的方法可显著提高臭氧溶气效率与利用效率，降低反应器高度，降低对臭氧发生器产量和压力的需求，从而降低水处理成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水处理方法。具体涉及一种通过产生超微气泡方式向水中高效溶入臭氧的臭氧氧化除污染方法。
技术介绍
臭氧氧化技术是利用臭氧的强氧化能力氧化分解水中部分易氧化物质以去除污染的传统的水处理技术，最早于1893年在荷兰水厂应用，目前在国内外已被广泛用于水处理领域，国内也有臭氧应用于生产的实例。在实际应用中，多采用传统的微孔布气的方式，臭氧溶气效率、利用效率低，臭氧在水中浓度难以有效提高。为提高臭氧溶气效率，通常加大反应器有效水深，一般为5.5米～7.5米，在较大的压力情况下，臭氧溶气效率有一定程度的提高，但这种情况下，臭氧气的投加需要消耗大量的能量，直接增加了处理成本。传统的微孔布气器其孔径已经发展到1微米以下，所形成的气泡一般却都大于几百微米，甚至超过1毫米，其原因一方面是由于通过微孔布气器产生的气柱主要靠气体表面张力和液体微弱湍流来割裂，气柱断裂后变成球形，直径就更大了。另一方面，相邻气柱的间距很小，气柱在布气器外数毫米的距离就足以汇合。传统微孔布气器的气泡生成机理致使其产生的气泡较大，溶气效率低，臭氧利用率低，不仅对臭氧发生器制臭氧能力需求加大，还会加大反应器水深，增加空压机负荷。以上几方面导致臭氧氧化处理方法电耗增加，处理成本升高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有臭氧氧化处理水的方法由于溶气效率低和臭氧利用率低，而需要臭氧发生器制臭氧产量大和压力大，反应器有效水深高，空压机负荷大，从而导致耗电量大，成本高的问题，提供了一种。本专利技术适用于受污染饮用水源水、有机废水处理，尤其适用于处理含有难降解有机污染物原水，如制药废水、印染废水。本专利技术能够显著提高臭氧溶气效率、利用效率以及臭氧与污染物的反应速率，降低了臭氧制备系统能耗。本专利技术的特征在于臭氧采用负压投加，通过混合泵配合气泡剪切装置及高效布气装置以超微气泡气水混合液的形式进入反应装置，在反应装置内完成对水中污染物的氧化去除作用。本专利技术方法处理水方法的步骤如下采用负压投加方法将臭氧加入待处理水中，臭氧与水的混合液在加压泵内混合，混合时间为1～3S，在经过气泡剪切装置，部分臭氧溶入水中，未溶解部分通过高效布气器进入反应器，臭氧在反应器内完成对有机污染物的氧化去除；臭氧投加量0.5～800毫克/升水，臭氧与水的气水混合液在气泡剪切装置及高效布水器内停留时间均为0.5～50毫秒，臭氧与水接触时间为5～100分钟，水面的高度为0.8米～6米，布水器按一至三层布置。本专利技术中，臭氧采用负压投加方式，通过水射器在泵前投加，臭氧与水在泵内高速混合后，进入气泡剪切装置，部分臭氧溶入水中，未溶解部分以微泡气水混合液形式通过高效布气装置进入反应器。由于采用负压投加，因此不需空气加压设备提供很大压力，而且，可以收集后续处理系统臭氧尾气进行回流。臭氧气水混合液通过泵后设置的气泡剪切装置，在气泡剪切装置内产生大量超微气泡，气泡的平均直径可在1～100微米范围内调节，最后，臭氧与水的气水混合液通过高效布气器进入反应器。由于溶气以气液高速混合及超微气泡方式完成，气液传质效率高，臭氧溶气效率高，产生的超微气泡在水中停留时间长，一方面可以与水中有机污染物长时间充分反应，另一方面超微气泡的尺度特性与表面特性，以及水中随溶气效率提高而增加的臭氧浓度，均可加快臭氧与水中污染物的反应速度。本专利技术所述方法，能够单独用于给水处理或污水处理，也可以与其它水处理工艺联合使用。超微气泡进入反应器后，部分气泡破裂，产生高温高压现象，微泡可通过其破裂时产生的高温高压区域，诱导臭氧迅速分解产生具有高度反应活性的羟基自由基，由羟基自由基间接高速破坏水中有机污染物。根据进水方式反应器分为顺流式(待处理水由下方进水上方出水)反应器、逆流式(待处理水由上方进水下方出水)反应器以及混合流式(待处理水由反应器中部进水，由反应器两侧分别出水)三种，可根据水处理现场条件选择。根据进行气水混合的待处理水不同，该工艺可分为全流程气液混合工艺、部分气液混合工艺和部分回流气液混合工艺。全流程气液混合工艺是在原水加压泵前主管道处负压投加臭氧，在泵后主管道上设置气泡剪切装置，全部原水通过高效布气器进入反应器；部分气液混合工艺是取部分原水，在加压泵前负压投加臭氧，在加压泵后设置气泡剪切装置，该部分富含臭氧的溶气水进入反应器后与其余原水混合的处理工艺；部分回流气液混合工艺是取一部分处理后的水进行回流，回流水通过加压泵回流至反应器，臭氧在加压泵前负压投加，通过高效布气器使富含臭氧及微泡的回流水与原水混合进行反应的处理工艺。部分气液混合工艺和部分回流气液混合工艺中，溶气水与处理水水量比为0.1～0.5∶1。本专利技术的方法可显著提高臭氧溶气效率与利用效率，降低反应器高度，降低对臭氧发生器产量和压力的需求，从而降低水处理成本。本专利技术既能够单独使用，也可与其它水处理工艺联合使用。具体实施例方式具体实施方式一本实施方式中的步骤如下采用负压投加方法将臭氧加入待处理水中，臭氧与水的混合液在加压泵内混合，混合时间为1～3S，再经过气泡剪切装置，部分臭氧溶入水中，未溶解部分通过高效布气器进入反应器，臭氧在反应器内完成对有机污染物的氧化去除；臭氧投加量为0.5～800毫克/升水，臭氧与水的气水混合液在气泡剪切装置及高效布水器内停留时间均为0.5～50毫秒，臭氧与水接触时间为5～100分钟，水面的高度为0.8米～6米，高效布水器按一至三层布置。本实施方式中臭氧与待处理水的混合液经过气泡剪切装置后产生大量超微气泡，臭氧以超微气泡方式在反应器装置释放、溶解，在反应器内完成对水中污染物的去除作用。本实施方式适用于处理各种水质原水，特别是含有高稳定性难降解的有毒有害污染物的原水。该技术既能够单独用于给水和污水的处理，也可与其他水处理工艺联合使用。具体实施例方式二本实施方式与具体实施方式一不同的是臭氧投加采用全流程气液混合方式、采用部分气液混合方式或采用部分回流气液混合方式。其它与具体实施方式一相同。本实施方式中采用全流程气液混合方式时，臭氧负压泵前投加；采用部分气液混合方式时；臭氧在待处理水进水管处引支管利用加压泵投加臭氧；采用部分回流气液混合方式时，反应器内设置内循环水泵，自处理系统出水处取水，臭氧在内循环泵前投加。具体实施例方式三本实施方式与具体实施方式一不同的是待处理水的接触方式为顺流、逆流或混合流的接触方式。其它与具体实施方式一相同。本实施方式当待处理水为顺流接触方式时，待处理水由反应器下方进入上方流出；当待处理水为逆流接触方式时，待处理水由反应器上方进入下方流出；当待处理水为混合接触方式时，待处理水由反应器中部进入，由反应器上下两侧分别出水。本实施方式对于顺流接触方式，高效布水器设置于反应器底部，对于逆流、混合流接触方式，高效布水器设置于反应器中下部。根据水污染状况，水在反应器内停留时间为5～100分钟，反应器高度为0.8米～6米。具体实施例方式四本实施方式与具体实施方式一不同的是在反应器的中部设置填料或挡板。其它与具体实施方式一相同。本实施方式中反应器的中部设置填料或挡板是为了控制水的流态。具体实施例方式五本实施方式与具体实施方式一不同的是在反应器的上部设置气泡汇集器，气泡汇集器与水平方向夹角为15°～60°。其它与具体实施方式一相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种负压微泡投加臭氧处理水的方法，其特征在于该方法的步骤如下：采用负压投加方法将臭氧加入待处理水中，臭氧与水的混合液在加压泵内混合，混合时间为１～３Ｓ，再经过气泡剪切装置，部分臭氧溶入水中，未溶解部分通过高效布气器进入反应器，臭氧在反应器内完成对有机污染物的氧化去除；臭氧投加量为０．５～８００毫克／升水，臭氧与水的气水混合液在气泡剪切装置及高效布水器内停留时间均为０．５～５０毫秒，臭氧与水接触时间为５～１００分钟，反应器内水高度为０．８米～６米，高效布水器按一至三层布置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪群慧，翟学东，李俊，菊池隆重，石原和美，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]