带光氧化的污水溶氧射流器及其污水处理方法
阅读说明：本技术 带光氧化的污水溶氧射流器及其污水处理方法 (Sewage dissolved oxygen ejector with photooxidation and sewage treatment method thereof ) 是由 马国建 史凤华 李志静 魏川铖 刘文芳 刘倩平 顾欣 鲁陈林 丁学姣 于 2021-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种带光氧化的污水溶氧射流器,包括引水管路,引水管路上设有使管内污水流速增大的喇叭口结构,所述喇叭口结构通过微孔管与射流器喷枪连接,所述微孔管设置在混合室内,混合室与光氧化气体注入装置连接,光氧化气体注入混合室后通过微孔管进入射流器喷枪,完成气体与污水的混合,然后由射流器喷枪以高速打入水体,实现与污水之间的氧化还原反应。本发明可用于各种生活污水、工业污水的处理,尤其一些高浓度难降解的有机废水的处理,以及池塘、水产养殖水池、景观水池等场所的深度净化,兼顾充氧、射流搅拌、高能量氧化等功能。(The invention relates to a sewage dissolved oxygen ejector with photooxidation, which comprises a water guide pipeline, wherein a bell mouth structure which can increase the flow speed of sewage in the pipeline is arranged on the water guide pipeline, the bell mouth structure is connected with an ejector spray gun through a microporous pipe, the microporous pipe is arranged in a mixing chamber, the mixing chamber is connected with a photooxidation gas injection device, photooxidation gas enters the ejector spray gun through the microporous pipe after being injected into the mixing chamber, the gas and sewage are mixed, and then the photooxidation gas is injected into a water body through the ejector spray gun at a high speed, so that the redox reaction between the photooxidation gas and the sewage is realized. The invention can be used for treating various domestic sewage and industrial sewage, in particular to the treatment of high-concentration organic wastewater which is difficult to degrade, and the deep purification of ponds, aquaculture ponds, landscape ponds and other places, and has the functions of oxygenation, jet stirring, high-energy oxidation and the like.)
技术领域
本发明涉及污水处理技术，具体涉及一种带光氧化的污水溶氧射流器及其污水处理方法。
背景技术
高浓度难降解的有机物废水，包括高含盐废水、垃圾渗滤液、制药废水等。
高含盐废水，由于盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离，造成微生物脱水死亡，因此，生化处理方法很难在高含盐废水的处理中起到作用。
垃圾渗沥液废水具有水质复杂、水质变化大等特点，采用单一的生化处理技术很难达到预期的效果，往往采用臭氧氧化法和芬顿氧化法等高级氧化法。运行费用很高，而且会产生二次污染，危险性高，对现场操作人员的技能要求很高。
制药废水，尤其是含抗生素废水，由于药物具有杀菌作用，造成微生物很难在这种污水中生存，生化处理方法也很难在抗生素废水中起到作用。
池塘、水产养殖水池、景观水池等场所，由于蒸发作用，如不能定期补水，往往水量越来越少。造成污染物在水体中的浓度越来越大，影响水产生物的生长。目前，池塘、水产养殖水池、景观水池等场所的充氧需要设置曝气机进行曝气，不具有杀菌消毒的功能。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种带光氧化的污水溶氧射流器及其污水处理方法，可用于各种工业污水、生活污水的处理，兼顾充氧、射流搅拌、高能量氧化等功能。
本发明的技术方案如下：一种带光氧化的污水溶氧射流器，包括引水管路，引水管路上设有使管内污水流速增大的喇叭口结构，所述喇叭口结构通过微孔管与射流器喷枪连接，所述微孔管设置在混合室内，混合室与光氧化气体注入装置连接，光氧化气体注入混合室后通过微孔管进入射流器喷枪，完成气体与污水的混合，然后由射流器喷枪以高速打入水体，实现与污水之间的氧化还原反应。
进一步，如上所述的带光氧化的污水溶氧射流器，其中，所述光氧化气体注入装置包括与高压脉冲电源连接的正电极和负电极，负电极上固定有负氧基发生器，高压脉冲电源开启后，负氧基发生器与正电极之间形成强烈电晕，空气通过风机引入负氧基发生器与正电极之间的空间内部，然后经出风口注入混合室。
进一步，如上所述的带光氧化的污水溶氧射流器，其中，所述负氧基发生器为若干个，呈分组阵列布置结构；正电极、负电极、负氧基发生器为金属材质。
具体来说，所述负氧基发生器数量为72个，分两组，每组6行6列布置。
进一步，如上所述的带光氧化的污水溶氧射流器，其中，所述射流器喷枪为分段式结构，沿喷射方向各段管径逐渐减小。
具体来说，射流器喷枪分为四段，管径依次为100mm、50mm、25mm、10mm。
进一步，如上所述的带光氧化的污水溶氧射流器，其中，所述微孔管上设有若干微孔，孔径的大小为1mm左右。
一种采用上述带光氧化的污水溶氧射流器进行污水处理的方法，包括：
待处理的水体流过引水管路，在喇叭口的作用下管内流速急剧增大，经过微孔管时，在混合室内形成一定的负压；
在风机作用下，空气进入光氧化气体注入装置的空间内部，高电压脉冲使光氧化气体注入装置的负氧基发生器与正电极之间形成强烈电晕，在电晕作用下，空气中的氧气被负氧基发生器上的电子转换成氧原子、羟基、臭氧及离子，同时有大量的自由电子产生，空气中的水分子转换为氢原子和羟基，空气中的氮气转换为氮原子，并同时也会产生大量的自由电子，自由电子具有高能量，可引起中性分子或原子产生弹性碰撞和非弹性碰撞，非弹性碰撞可以促使中性分子或原子进一步产生电子和离子；
携带大量氧原子、氮原子、氢原子、臭氧、羟基及自由电子和离子的空气经风机引入混合室，由微孔管进入射流器喷枪，完成气体与管内水体的混合；
射流器喷枪末端以高速将气水混合物射入水体，对水体形成有效搅动，实现与水体的充分混合并发生氧化还原反应。
本发明的有益效果如下：本发明提供的带光氧化的污水溶氧射流器可用于各种生活污水、工业污水的处理，尤其一些高浓度难降解的有机废水的处理，以及池塘、水产养殖水池、景观水池等场所的深度净化，兼顾充氧、射流搅拌、高能量氧化等功能。避免了高级氧化法处理高浓度难降解废水过程中，运行费用很高，而且会产生二次污染，危险性高，对现场操作人员的技能要求很高等缺点；避免了池塘、水产养殖水池、景观水池等场所的充氧过程不具有杀菌消毒功能的缺点。
附图说明
图1为本发明具体实施例中带光氧化的污水溶氧射流器示意图。
其中，1.引水泵、2.进水管、3.出水管、4.喇叭口、5.高压脉冲电源、6.百叶、7.电缆、8.正电极、9.负电极、10.负氧基发生器、11.通风管路、12.风机、13.出风口、14.混合室、15.微孔、16.射流器喷枪。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种带光氧化的污水溶氧射流器，该装置可用在各种工业污水、生活污水的处理，如核电厂污水处理站、小型污水处理间等，尤其一些高浓度难降解的有机废水的处理，以及池塘、水产养殖水池、景观水池等场所的深度净化。
如图1所示，带光氧化的污水溶氧射流器包括进水管2、出水管3，以及设置在其中间的引水泵1，出水管3上设有使管内污水流速增大的喇叭口4，所述喇叭口4通过微孔管15与射流器喷枪16连接，所述微孔管15设置在混合室14内，微孔管上设有若干微孔，孔径的大小为1mm左右，混合室14与光氧化气体注入装置连接。所述光氧化气体注入装置包括与高压脉冲电源5连接的正电极8和负电极9，负电极9上固定有若干负氧基发生器10，高压脉冲电源5开启后，负氧基发生器10与正电极8之间形成强烈电晕，空气通过风机13引入负氧基发生器10与正电极8之间的空间内部，在电晕的作用下形成光氧化气体，然后经出风口13注入混合室14。光氧化气体注入混合室14后通过微孔管15进入射流器喷枪16，完成气体与污水的混合，然后由射流器喷枪16以高速打入水体，实现与污水之间的氧化还原反应。
具体来说，开启引水泵1，在引水泵1提供动力下，引水泵1抽取清水或经过滤待处理水体的污水。清水(或经过滤待处理水体的污水)依次流过进水管2、引水泵1、出水管3，在喇叭口4的作用下，管内流速急剧增大，流经管道时，在混合室14内形成一定的负压。混合室14内的气体通过微孔管15与管内清水(或经过滤的污水)混合，气水混合物流至射流器喷枪16前端时，流速减小，射流器喷枪16分为多级，管径逐级减小，造成气水混合物的流速逐级增大，最后由射流器喷枪16末端以高速射入水体。
正电极8、电缆7、高压脉冲电源5、负电极9依次连接，负氧基发生器10分两组固定于负电极9上。高压脉冲电源5开启后，高电压脉冲使负氧基发生器10与正电极8之间形成强烈的电晕。负氧基发生器10呈矩形阵列布置在负电极9上，数量为72个，分两组，每组6行6列。正电极8、负电极9、负氧基发生器10为金属材质。
开启风机，在风机12作用下，空气由百叶6进入正、负电极之间的空间内部，负氧基发生器10与正电极8之间形成的强烈电晕，在电晕作用下，空气中的氧气被负氧基发生器10上的电子转换成氧原子(·O)，羟基(·OH)，臭氧(O3)及离子，同时有大量的自由电子产生。空气中的水分子转换为氢原子(·H)和羟基(·OH)，空气中的氮气转换为氮原子(·N)，并同时也会产生大量的自由电子。自由电子具有高能量，可引起中性分子或原子产生弹性碰撞和非弹性碰撞，非弹性碰撞可以促使中性分子或原子进一步产生电子及离子。空气中的氧气、氮气和水分子都可与自由电子发生反应。反应方程式如下：
e+O2→e+·O+·O ①
e+N2→e+·N+·N ②
e+H2O→e+·H+·OH ③
在电晕作用下，氧原子(·O)和水分子发生反应可以生成羟基(·OH)。氧原子(·O)又与其他气体分子发生碰撞，有关氧原子(·O)氧化反应有以下几种：
(·O)+H2O→·OH+·OH ④
(·O)+H2O→·O+H2O ⑤
(·O)+O2→O3 ⑥
通风管路11、风机12、出风口13、混合室14依次连接。空气中携带大量的氧原子(·O)、氮原子(·N)、氢原子(·N)、臭氧(O3)、羟基自由基(·OH)及大量的自由电子和离子。在风机12动力下，经通风管路11汇集，并由出风口13排出进入混合室14，气体再由微孔管15进入射流器喷枪16，完成气体和污水的混合，最终由射流器喷枪16以高速打入水体。由于速度极高，可对水体形成有效的搅动，实现与水体的充分混合并发生氧化还原反应。
本实施例中，射流器喷枪16为不锈钢材质，射流器喷枪16分四段，管径逐级减小。四段的管径分别为100mm、50mm、25mm、10mm。
带光氧化的污水溶氧射流器，一个完整的运行流程如下：
开启引水泵1，在引水泵1提供动力下，引水泵1抽取清水或经过滤待处理水体的污水。清水(或经过滤待处理水体的污水)依次流过进水管2、引水泵1、出水管3，在喇叭口4的作用下，管内流速急剧增大。流经管道时，在混合室14内形成一定的负压。
开启高压脉冲电源5，高电压脉冲使负氧基发生器10与正电极8之间形成强烈的电晕。开启风机12，在风机12作用下，空气由百叶6进入正、负电极之间的空间内部，负氧基发生器10与正电极8之间形成的强烈电晕，在电晕作用下，空气中的氧气被负氧基发生器10上的电子转换成氧原子(·O)，羟基(·OH)，臭氧(O3)及离子，同时有大量的自由电子产生。空气中的水分子转换为氢原子(·H)和羟基(·OH)，空气中的氮气转换为氮原子(·N)，并同时也会产生大量的自由电子。自由电子具有高能量，可引起中性分子或原子产生弹性碰撞和非弹性碰撞，非弹性碰撞可以促使中性分子或原子进一步产生电子及离子。
通风管路11、风机12、出风口13、混合室14依次连接。空气中携带大量的氧原子(·O)、氮原子(·N)、氢原子(·N)、臭氧(O3)、羟基自由基(·OH)及大量的自由电子和离子，在风机12动力下，经通风管路11汇集，并由出风口13排出进入混合室14。
风机12会造成混合室14形成一定的正压，以及高速污水流经管道时在混合室14内形成的负压。两者同时作用，促使气体再由微孔管15进入射流器喷枪16，完成气体和管内污水的混合。射流器喷枪16分为四级，管径逐级减小，造成气水混合物的流速逐级增大，最后由射流器喷枪16末端以高速射入水体。由于射入的气水混合物的速度极高，可对水体形成有效的搅动，实现与水体的充分混合并发生氧化还原反应。
对于本领域技术人员而言，显然本发明的结构不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种磁催化氧化除磷工艺及除磷系统