[发明专利]一种水处理中臭氧尾气的利用设备及利用其处理水的方法

说明书

本发明公开了一种水处理中臭氧尾气的利用设备，包括臭氧发生装置、臭氧接触氧化反应装置、一号曝气装置、一号排气阀、紫外/臭氧复合反应装置、紫外灯、石英套管、密封装置、二号曝气装置、二号排气阀。本发明还提供了利用该设备进行臭氧尾气利用的方法。本发明通过巧妙的工艺设计和处理装置构建，实现了对臭氧尾气的利用，并强化了水处理效果，高效环保。

技术领域

本发明属于水处理设备领域，特别涉及一种水处理中臭氧尾气的利用设备，还涉及利用该设备进行水处理的方法。

背景技术

水污染控制对保障人类健康和水环境生态安全至关重要。对水源水或使用后排放的污/废水进行有效的处理，是水污染控制的重要手段之一。在众多的水处理技术中，臭氧氧化技术因其较高的处理效率和良好的可操控性而受到人们的青睐。臭氧具有较强的氧化能力，可以直接与有机物发生有选择性的反应。同时，臭氧在水中，尤其是在碱性水体中，会分解产生羟基自由基，从而引发近乎无选择性的快速的氧化反应。此外，臭氧对病毒、细菌的杀灭快速、高效，能够在很短的时间内达到灭菌消毒的效果。臭氧微生物灭活是一种在全世界范围内被广泛应用的水体消毒工艺。然而，臭氧水处理过程中也存在一些缺陷，例如臭氧氧化的不彻底性，生成臭氧的成本较高，高剂量使用时可能产生有害副产物，以及臭氧水处理过程中臭氧利用率较低，大量的臭氧成分随尾气逸出，为防止其对大气造成二次污染需要对其进行吸收或破坏。特别的，当水体中含有易挥发的有机污染物时，采用含臭氧气体曝气工艺时，有机污染物会随着尾气逸出，污染大气。如何有效利用水处理中臭氧尾气是该工艺进一步优化和推广要解决的关键问题之一。

将紫外辐射与臭氧复合应用(UV/O₃)可以克服单一工艺水处理的一些缺陷，在一定条件下二者耦合具有协同作用。在液相体系或含有一定湿度的气相体系中，紫外辐射下臭氧可分解产生次生氧化物来加强处理效果。此外，紫外辐射和臭氧都是高效的水体消毒技术，二者耦合在水体消毒领域也具有良好的应用前景。虽然关于该工艺已有许多研究报道，但主要集中于水处理效率的提高。如何通过巧妙的工艺流程优化和反应装置设计，利用紫外/臭氧耦合作用的原理来解决臭氧尾气污染问题值得探索。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供了一种高效、经济、安全、环保的水处理中臭氧尾气的利用设备以及利用该设备进行水处理的方法。

技术方案：为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种水处理中臭氧尾气的利用设备，包括臭氧发生装置、臭氧接触氧化反应装置、一号曝气装置、一号排气阀、紫外/臭氧复合反应装置、紫外灯、石英套管、密封装置、二号曝气装置、二号排气阀，所述一号曝气装置设于臭氧接触氧化反应装置内底部，一号排气阀设于臭氧接触氧化反应装置顶部，臭氧发生装置的出气端与一号曝气装置相连接；所述臭氧接触氧化反应装置的出水端与紫外/臭氧复合反应装置的进水端相连接；所述紫外灯置于紫外/臭氧复合反应装置内，并且贯穿其内部空间，紫外灯外周套有石英套管(隔水透光)，两者通过上端和下端的密封装置密封连接，上端的密封装置设有进气口，与一号排气阀连通，下端的密封装置设有出气口，与二号曝气装置连通；二号曝气装置位于紫外/臭氧复合反应装置底部，二号排气阀位于紫外/臭氧复合反应装置顶部。

优选，所述紫外灯为普通紫外灯或产臭氧型紫外灯，优选为产臭氧型紫外灯。

优选，所述密封装置由耐氧化材质制成，兼具密封石英管两端和固定紫外灯的作用。

作为改进，还包括镇流器和电源，所述电源通过镇流器与紫外灯相连接，给紫外灯供电。

作为改进，还包括臭氧气相浓度监测仪和气体流量计，所述臭氧气相浓度监测仪和气体流量计依次连接于密封装置的出气口之后，二号曝气装置之前。