[发明专利]用于臭氧处理设备的排氧再循环装置和具有该装置的臭氧利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种排氧再循环装置，并且，更具体地，涉及一种用于臭氧处理设备的排氧再循环装置，该装置用来对臭氧处理设备中的反应结束之后要被排到空气中的排氧进行提纯并且将经提纯的氧再循环以产生臭氧，该臭氧处理设备用来消毒，去除味道、气味和颜色，还原有机化合物并且执行诸如铁、锰等的金属的氧化。此外，本发明涉及一种包括所述用于臭氧处理设备的排氧再循环装置的臭氧利用系统。

背景技术

臭氧处理设备用于许多领域，诸如水处理、消化池、漂白、杀菌、消毒、半导体设备系统等，用于去除气味和颜色，提高凝结效率，减少有机氯化合物的产生并且提高清洁度等的目的。

同时，诸如污水软泥、排泄污泥等的有机污泥每年增加。然而，用于焚化或填埋污泥的污泥处理设备由于局部对本地发展持反对态度的现象（local NIMBY phenomena）等而未被安装。此外，因为将污泥抛入海洋在国际上被禁止，因此不存在适当地处理污泥的方法。

目前，作为用于减少污泥的方法，厌氧污泥处理被广泛使用。也就是说，在大规模的污水处理厂中，利用厌氧消化池来减少污泥。

图1是示出用于利用一般的厌氧消化池减少污泥的装置的示意图。如图1所示，当将废水引入初沉池110时，包含在废水中的污泥在重力下沉淀并且浓缩以形成初沉污泥。同时，把被引入初沉池110的废水的一部分经由生物反应器115引入二沉池120并且浓缩以形成二沉污泥。

将初沉污泥经由浓缩池130通过运动管线135引入厌氧消化池170，并且将二沉污泥经由离心浓缩机140通过运动管线145引入厌氧消化池170，接着使该二沉污泥与初沉污泥混合。

厌氧消化池170设有循环管线160，该循环管线160的一端连接到厌氧消化池170的下侧，该循环管线的另一端连接到厌氧消化池170的上侧，并且厌氧消化池170中的混合污泥通过循环管线160循环。蒸汽管线155连接到厌氧消化池170的上侧，使得从锅炉150产生的高温蒸汽通过蒸汽管线155被供应到厌氧消化池170。

然而，用于减少污泥的装置的问题在于，它不能充分减少污泥，因为包括初沉污泥和二沉污泥的混合污泥在厌氧消化池170中仅通过厌氧消化过程被消化。

因此，按照惯例，为了提高污泥的减量效率，已经使用了各种各样的方法，所述方法通过溶解包含在厌氧池中的有机物质来容易地分解厌氧池中的污泥，诸如通过超声处理、臭氧处理、热处理等。

图2是示出具有溶解单元的一般的消化系统（利用臭氧）的过程图，并且图3是示出用于消化系统的臭氧处理设备的示意图。

如图2所示，消化系统设置有溶解单元220，该溶解单元用于利用臭氧（O₃）等溶解从厌氧消化池210排出的污泥，在厌氧消化池中进行消化污泥的过程，接着将溶解的污泥循环到厌氧消化池210中，从而提高污泥的减量效率。这里，臭氧（O₃）通过利用臭氧发生器氧化具有大约99.9%的纯度的预定量的氧气（O₂）（可从氧气制造公司买到）来制造，接着将臭氧供给到溶解单元220。此外，如图3所示，臭氧（O₃）由设置在消化系统的一侧处的臭氧发生器320制造，接着将臭氧供应到溶解单元220。

在一般的臭氧发生器中，当供应具有90~95%或以上的高纯度的氧时，臭氧以若干个步骤制造。在该情况下，制造出的臭氧的量相对于所供应的氧的量是大约10%。因此，从臭氧发生器排出的臭氧包括具有80~85%或以上的纯度的氧，使得臭氧和氧被一起供应到溶解单元220。其间，供应到溶解单元220的臭氧溶解从厌氧消化池210排出的污泥，接着将臭氧经由臭氧排放单元排到空气中。在该情况下，排放到空气中的排气包括具有80~85%或以上纯度的氧气（O₂）以及CO₂、CH₄、H₂S等。也就是说，按照惯例，具有80~85%或以上纯度的氧气（O₂）被直接排到空气中。

其间，即使在水处理、漂白、杀菌、消毒、半导体设备系统等的领域中，在通过臭氧杀菌之后，具有80~85%或以上纯度的氧气（O₂）被提纯，接着被和杂质（掺杂气体）一起排到空气中。