[实用新型]液相溶氧加注装置

说明书

本实用新型涉及液相溶氧加注装置，包括水箱、计量泵、氧气汇流排、臭氧发生器、气水分散膜和加注管道；水箱的输出端连接计量泵的输入端，计量泵的输出端依次连接减压阀、调节阀和流量计，流量计的输出端连接气水分散膜的输入端；氧气汇流排或臭氧发生器的输出端依次连接减压阀、调节阀、流量计和压力计，压力计的输出端连接气水分散膜的输入端；气水分散膜的输出端依次通过调节阀和压力计连接加注管道。本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种利用液相载氧进行氧气或臭氧加注的方法和液相溶氧加注装置，通过加压和膜分散技术，分别提高了水中溶解氧浓度以及氧气/臭氧纳米气泡浓度，从而大幅增加富氧水载氧量。

技术领域

本实用新型属于有机废水高级氧化、土壤修复、电厂给水加氧等场合使用的富氧水加注领域，具体涉及一种通过加压和膜分散技术，在水中增加氧气或臭氧的分散和溶解，从而进行液相溶氧加注的装置。

背景技术

随着日益严格的环保排放标准的实施，包括Fenton法、臭氧法等在内的有机废水高级氧化处理技术，开始广泛应用于医药、化工等领域污水处理设施的提标提质改造中。传统的臭氧曝气氧化方法是臭氧气体直接通过曝气装置扩散至废水与有机物反应，其溶解和反应效率均较为低下，造成了能源浪费和计量困难等显著问题。近些年来，采用微细臭氧气泡的污水处理装置可以将臭氧溶解分散于水中，根据污染物的处理量进行定量加注。但是这种装置的高级氧化能力受限于常压下臭氧在水中较低的溶解度，倘若使用加压增加水中的臭氧溶解度，将可以大大增强臭氧氧化效果。相关参考文献如下：

李静,刘国荣.臭氧高级氧化技术在废水处理中的应用[J].污染防治技术,2007,(6):55-57,116.

宋亚丽,高乃云,董秉直.水处理中臭氧降低膜污染的研究进展[J].给水排水,2006,(S1):18-21.

Y.h.Chen,C.Y.Chang,C.Y.Chiu,等.Dynamic behavior of ozonation withpollutant in a countercurrent bubble column with oxygen mass transfer[J].Water Research,2003,37(11):2583-2594.

微生物土壤修复技术是环保领域新兴的一项重要技术，目前广泛应用于农药或石油污染的农田中。通常农田土壤受到长时间的农药或石油污染后，污染范围和深度变得很广、污染浓度很低，难以采用淋洗、蒸汽浸提等方法集中处理。这类污染可以采用原位、长效、低成本的微生物土壤修复技术进行有效处理：好氧菌类等微生物可以利用土壤中的氧气，针对性地降解有机砷和持久性有机污染物如多氯联苯和多环芳烃。这种微生物修复方法难以深入内层的土壤，因为深层土壤中的氧气含量明显下降。因此为了增强微生物土壤修复在内层土壤中的效果，则需要向土壤中额外提供好氧微生物修复使用的氧气。液相溶氧加注将可以便捷地通过铺设滴水排管网络，将氧气输送至所需的土壤修复层，进行缓慢释放。相关参考文献如下：

骆永明.污染土壤修复技术研究现状与趋势[J].化学进展,2009,(Z1):558-565.

火力发电厂给水管道中高温高压超临界水会对管壁产生显著的化学腐蚀，并且高速流动的超临界水还会冲击管壁氧化层，带来腐蚀加速。因此目前国内大部分火电机组采用气态氧气进行给水加氧的处理方式，通过超临界水中的溶氧氧化锅炉管道，得到致密的四氧化三铁氧化膜，从而抑制流动加速腐蚀，延长锅炉的清洗周期，保障电厂的安全运行，节省管道维护资金和人力。目前电厂给水加氧处理采用的氧气气体直接加入给水的方式，存在着反馈滞后、精确调控困难等问题。因为一方面随着氧气的消耗使得气体汇流排的压力发生变化，另一方面电厂发电负荷的不时调整也带来给水背压的变化，由于气体体积的可压缩性质，这两方面压力工况的变化会使得氧气加入量产生大范围的波动，难以及时、精确地反馈调控给水中的溶解氧量，从而使锅炉管道氧化层的生成和损耗速率不断变化，进而导致加氧处理的效果下降。因此若将氧气先溶入水中形成稳定溶氧量的富氧水后，再将“刚性”的富氧水注入给水中，则可以使给水加氧处理增加稳定性和可调控性。相关参考文献如下：