阅读说明：本技术 一种紫外线废水cod降解处理系统和废水cod降解处理方法 (Ultraviolet wastewater COD degradation treatment system and wastewater COD degradation treatment method ) 是由 马文杰 林若沙 林若凡 文邦 于 2019-10-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种紫外线废水COD降解处理系统和废水COD降解处理方法,包括氧化反应水箱、脱氧型COD降解灯管和氧化性物质加注装置,进水口和出水口分别设置在氧化反应水箱的首端和末端,进水口设置有第一水泵和第一闸阀,出水口设置有第二水泵和第二闸阀,脱氧型COD降解灯管布置于氧化反应水箱内,氧化性物质加注装置用于向氧化反应水箱内加入氧化性物质。通过脱氧型紫外线灯管取代常规的紫外线灯管,这样就不会因气隙中存在臭氧而引起对灯管发出的紫外线形成无效吸收,灯管发出的紫外线能量也就都能高效投射入水中,为高效降解水中的COD提供了最基本的保障；同时配合氧化性物质加注装置将氧化性物质输入水中,提升降解处理系统处理效能。(The invention provides an ultraviolet wastewater COD degradation treatment system and a wastewater COD degradation treatment method, which comprise an oxidation reaction water tank, a deoxidation type COD degradation lamp tube and an oxidizing substance filling device, wherein a water inlet and a water outlet are respectively arranged at the head end and the tail end of the oxidation reaction water tank, the water inlet is provided with a first water pump and a first gate valve, the water outlet is provided with a second water pump and a second gate valve, the deoxidation type COD degradation lamp tube is arranged in the oxidation reaction water tank, and the oxidizing substance filling device is used for adding oxidizing substances into the oxidation reaction water tank. The deoxidation type ultraviolet lamp tube is used for replacing the conventional ultraviolet lamp tube, so that the ultraviolet rays emitted by the lamp tube cannot be inefficiently absorbed due to the ozone existing in the air gap, the energy of the ultraviolet rays emitted by the lamp tube can be efficiently projected into water, and the most basic guarantee is provided for efficiently degrading COD in the water; meanwhile, the oxidizing substance is input into water by matching with an oxidizing substance filling device, so that the treatment efficiency of the degradation treatment system is improved.)

一种紫外线废水COD降解处理系统和废水COD降解处理方法

技术领域

本发明涉及水处理装置技术领域，尤其涉及一种紫外线废水COD降解处理系统和废水COD降解处理方法。

背景技术

现今紫外线灯管在污水处理中的应用还主要侧重于利用其杀菌能力，随着近年对紫外应用技术的不断研究深入，发现C波段紫外对触发水中的高级氧化过程，降解水中的有机质(COD),改善水质,也能发挥重要的作用。而且紫外降解水中COD工艺还具有不会引入任何新的二次污染物，无污泥排放，氧化能力强，适用范围广，设备简单易维护等优点。但此前因缺乏让紫外线能量(特别是185nm的紫外线能量)高效进入水中的手段，限制了紫外在污水中降解有机质方面的应用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供了一种紫外线废水COD降解处理系统和废水COD降解处理方法，该紫外线废水COD降解处理系统能让紫外线能高效地进入水中，结合水中充足的氧气或臭氧，产生大量的羟基自由基，以获得更佳的COD降解效能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种紫外线废水COD降解处理系统，包括氧化反应水箱、脱氧型COD降解灯管和氧化性物质加注装置，所述氧化反应水箱设置有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别设置在氧化反应水箱的首端和末端，所述进水口设置有第一水泵和第一闸阀，所述出水口设置有第二水泵和第二闸阀，所述脱氧型COD降解灯管布置于氧化反应水箱内，所述氧化性物质加注装置用于向氧化反应水箱内加入氧化性物质。

进一步的，所述氧化反应水箱还设置有循环管道，所述循环管道的两端分别设置在氧化反应水箱的首端和末端，所述循环管道的路径上设置有第三水泵和第三闸阀。

进一步的，所述循环管道的路径上设置有水质取样监控装置。

进一步的，所述氧化反应水箱内设置有竖直设置的水流导向板。

进一步的，所述水流导向板包括上导流板和下导流板，所述上导流板和下导流板依次的设置，所述下导流板的上端连接有提板气缸。

进一步的，所述氧化性物质加注装置包括曝气头，所述曝气头设置在氧化反应水箱的底部。

进一步的，所述氧化性物质加注装置还包括臭氧发生装置，所述臭氧发生装置设置在曝气头的进气端。

进一步的，还包括缓存水箱，所述缓存水箱设置在氧化反应水箱的进水口的前端。

进一步的，所述脱氧型COD降解灯管包括石英套管和紫外线灯管，所述紫外线灯管安装在石英套管内，并进行密封，所述石英套管内设置有脱氧剂，所述脱氧剂设置在不影响紫外线灯管光照的位置。

进一步的，所述紫外线灯管为采用波长为185nm和254nm双波长的紫外线灯。

进一步的，所述氧化反应水箱的进水口位置设置有过滤槽。

一种紫外线废水COD降解处理方法，将污水加入氧化反应水箱中，通过曝气头增加污水中的氧气和/或臭氧的含量，脱氧型COD降解灯管发出的185nm和254nm紫外线能量；其中，氧气分子吸收185nm的紫外线能量产生臭氧分子；臭氧分子吸收254nm的紫外线能量产生氧气分子和激发态的氧原子，激发态的氧原子与水分子结合产生羟基自由基；水分子吸收185nm的紫外线能量产生羟基自由基、氢离子、水合电子；具有强氧化能力的羟基自由基、氢离子、水合电子将水中的有机质矿化为水分子和二氧化碳分子。

本发明的有益效果是：

通过采用上述技术方案，本发明的紫外线废水COD降解处理系统通过脱氧型紫外线灯管取代常规的紫外线灯管，这样就不会因气隙中存在臭氧而引起对灯管发出的紫外线形成无效吸收，灯管发出的紫外线能量也就都能高效投射入水中，为高效降解水中的COD提供了最基本的保障；同时配合氧化性物质加注装置将氧化性物质输入水中，提升降解处理系统处理效能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的紫外线废水COD降解处理系统的一种结构示意图；

图2是本发明的脱氧型COD降解灯管的一种结构示意图。

附图标记：1、氧化反应水箱；11、进水口；12、第一水泵；13、第一闸阀；14、出水口；15、第二水泵；16、第二闸阀；17、循环管道；18、第三水泵；19、第三闸阀；2、脱氧型TOC降解灯管；21、石英套管；22、紫外线灯管；23、脱氧剂；3、曝气头；4、水质取样监控装置；51、上导流板；52、下导流板；53、提板气缸；6、臭氧发生装置；7、过滤槽；8、排污阀；9、缓存水箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，一种紫外线废水COD降解处理系统，包括氧化反应水箱1、脱氧型COD降解灯管2和氧化性物质加注装置，氧化反应水箱1设置有进水口11和出水口14，进水口11和出水口14分别设置在氧化反应水箱1的首端和末端，进水口11设置有第一水泵12和第一闸阀13，出水口14设置有第二水泵15和第二闸阀16，脱氧型COD降解灯管2布置于氧化反应水箱1内，氧化性物质加注装置用于向氧化反应水箱1内加入氧化性物质。

该设计将紫外线废水COD降解处理系统采用脱氧型COD降解灯管2取代常规的紫外线灯管，当使用双波段紫外线灯管(185nm+254nm)时，这样就不会紫外线灯管22与石英套管21之间的气隙中就不会产生臭氧，不会因气隙中存在臭氧而引起对紫外线灯管22发出的185nm紫外线形成无效吸收，灯管发出的185nm和254nm紫外线能量也就都能高效投射入水中。同时配合氧化性物质加注装置将氧化性物质加入氧化反应水箱1的污水中，使得水中存在大量的氧化性物质。该氧化性物质加注装置通常采用曝气头3，曝气头3设置在氧化反应水箱1的底部，将空气、氧气输入水中，使得水中存在大量的氧气。若曝气头3的进气端连接有臭氧发生装置6，可能直接将臭氧直接加入水中。通过紫外线能量的作用，污水中的氧气分子吸收185nm的紫外线能量产生臭氧分子；臭氧分子吸收254nm的紫外线能量产生氧气分子和激发态的氧原子，激发态的氧原子与水分子结合产生羟基自由基；水分子吸收185nm的紫外线能量产生羟基自由基、氢离子、水合电子；具有强氧化能力的羟基自由基、氢离子、水合电子将水中的有机质矿化为水分子和二氧化碳分子，达到高效降解废水中的COD效果。

其中，脱氧型COD降解灯管2的一种具体结构，包括石英套管21和紫外线灯管22，紫外线灯管22安装在石英套管21内，并进行密封，其中紫外线灯管22为185nm和254nm双波长的紫外线灯，石英套管21内设置有脱氧剂23，脱氧剂23设置在不影响紫外线灯管22光照的位置。

该结构的脱氧型COD降解灯管2，由于石英套管21为密封，石英套管21内的空气含量由密封的时候决定，随着时间的进行，石英套管21内的空气经脱氧处理，氧气分子被脱氧剂23吸收，而使得石英套管21内变成无氧状态。当使用紫外线灯管22工作时，在紫外线灯管22与石英套管21之间的气隙中就不会产生臭氧，这样就不会因气隙中存在臭氧而引起对灯管发出的185nm+254nm紫外线形成无效吸收。配合高透1紫外线的石英套管22，紫外线灯管22发出的紫外能量也就都能高效投射入水中。

其中，废水中产生羟基自由基、氢离子、水合电子的主要化学方程式有，

3O₂+hv(185nm)→2O₃

O₃+hv(254nm)→O₂+O(¹D)

O(¹D)+H₂O→2·OH

H₂O+hv(185nm)→·OH+·H

H₂O+hv(185nm)→·OH+H⁺+e^-aq

工作期间，一个工作流程为，打开第一闸阀13，关闭第二闸阀16，运行第一水泵12将废水从进水口11注入氧化反应水箱1，直到氧化反应水箱1注满废水，关闭第一闸阀13和第一水泵12。并且，一般而言，氧化反应水箱1的进水口11位置设置有过滤槽7，废水注入氧化反应水箱1后，废水中的粗杂质通过过滤槽7被过滤。开启脱氧型TOC降解灯管2照射氧化反应水箱1中的废水，同时打开曝气头3将空气、氧气或者臭氧输入水中，随着时间的进行废水中的COD被降解，将其COD值降至回用或排放标准。打开第二闸阀16和第二水泵15将氧化反应水箱1内被降解后的废水从出水口14排出。后续的废水的处理过程依上述工作流程循环往复。由于一般污水源的排放是不间断的，污水在在注入氧化反应水箱1前，会先加入缓存水箱9。其中，缓存水箱9的容积大于或等于氧化反应水箱1的容积。在氧化反应水箱1开始工作流程后，再将缓存水箱9内的污水加入氧化反应水箱1中。并且，多次水处理积累在箱底的沉积物可在积累到一定量后，可以经由排污阀8排除。

作为优化的方案，氧化反应水箱1还设置有循环管道17，循环管道17的两端分别设置在氧化反应水箱1的首端和末端，循环管道17的路径上设置有第三水泵18和第三闸阀19。在降解的期间，打开第三闸阀19和第三水泵18，令氧化反应水箱1中的废水在氧化反应水箱1和循环管道17中流动，令脱氧型COD降解灯管2在水的反复循环中充分地降解水中的有机质。并在循环管道17的路径上设置有水质取样监控装置，检测在循环管道17中的水的COD，当检测的结果达标后，即停止循环并将完成降解的水从出水口14排出。同时，还在氧化反应水箱1内设置有竖直设置的水流导向板，令废水在氧化反应水箱1内流动时受紫外照射更充分更均匀，其中水流导向板具有多块时，其分为上导流板51和下导流板52，并且依次的分布，并且下导流板52的上端连接有提板气缸53，在排水期间将下导流板52提起，让水顺利的排出。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。