一種提高臭氧在飲用水消毒中利用效率的裝置制造方法
【專利摘要】一種提高臭氧在飲用水消毒中利用效率的裝置，由密閉箱體和臭氧供氣系統(tǒng)組成，密閉箱體下部為水體，密閉箱體側壁設有出水管和進水管，密閉箱體內設有懸墻并將密閉箱體分隔為臭氧空氣混合氣室和排氣室，懸墻的上部設有通氣孔，密閉箱體的排氣室的底部固定有不銹鋼潛水泵，密閉箱體的排氣室的頂部設有排氣管，排氣管下端設有穿孔管并位于水體的液面之上；臭氧供氣系統(tǒng)由臭氧發(fā)生器、臭氧輸出管、射流器進氣管、射流器、時間控制器和交流電源組成，臭氧發(fā)生器與時間控制器連接，時間控制器與交流電源連接。本發(fā)明的優(yōu)點是：該裝置可使溢出水體的臭氧被循環(huán)進入水體，擴大臭氧的溶解度，縮短臭氧發(fā)射器的運行時間，提高臭氧在飲用水消毒中利用效率。
【專利說明】
一種提高臭氧在飲用水消毒中利用效率的裝置(—)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及工程水處理技術和飲用水消毒技術，具體涉及一種提高臭氧在飲用水消毒中利用效率的裝置。
(二)技術背景
[0002]臭氧有極強的氧化能力，其氧化還原電位僅次于氟，通常利用臭氧的強氧化性來對水體進行消毒，包括飲用水消毒。臭氧消毒的優(yōu)點主要是消毒效果好，而且臭氧最終分解為氧氣不會產(chǎn)生二次污染，但因臭氧的大量制取不夠經(jīng)濟，因此一般是在小規(guī)模飲用水處理工程中采用。臭氧消毒通常在專用的消毒池中進行，還要保證供水中留存微量的臭氧，以確保持續(xù)消毒作用。一般來說，臭氧在水體中的濃度越高，其消毒效果越好，消毒過程也越短，因此提高臭氧在水體中的溶解度，減少臭氧溢出或排放也就提高了臭氧消毒的利用效率。
[0003]臭氧用于水處理的投加方式包括射流和曝氣兩種，曝氣需要的水深一般在6米以上，是為了保證臭氧與水充分混合；射流方式是采用文丘里原理，靠負壓將臭氧氣體吸入與水混合。在常溫常壓空氣中分解半衰期為16h左右。隨著溫度的升高，分解速度加快，溫度超過100°C時，分解非常劇烈，達到270°C高溫時，可立即轉化為氧氣。臭氧在水中的分解速度比空氣中快。在含有雜質的水溶液中臭氧迅速回復到形成它的氧氣，如水中臭氧濃度為3mg/l時，其半衰期為5-30min。臭氧的大量生成和排放對環(huán)境是有害的，需要預防或者將其分解，而且產(chǎn)生過量的臭氧對能源的消耗也是浪費，將臭氧分解同樣需要消耗大量能源。
[0004]本發(fā)明涉及的裝置主要是在射流投加臭氧的基礎上，使溢出水體的臭氧最大量地被循環(huán)到水中，減少向外界空氣的排放，從而提高臭氧在消毒中的利用效率，縮短臭氧發(fā)生器的運行時間。
(三)


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述存在問題，提供一種提高臭氧在飲用水消毒中利用效率的裝置，利用該裝置可以使溢出水體的臭氧被循環(huán)進入水體，擴大臭氧的溶解度，減少臭氧向外界大氣的排放，縮短臭氧發(fā)射器的運行時間，提高臭氧在飲用水消毒中利用效率。
[0006]本發(fā)明的技術方案:
[0007]一種提高臭氧在飲用水消毒中利用效率的裝置，由密閉箱體和臭氧供氣系統(tǒng)組成，密閉箱體下部為水體，密閉箱體側壁設有出水管和進水管，密閉箱體內設有懸墻并將密閉箱體分隔為臭氧空氣混合氣室和排氣室，懸墻的上部設有通氣孔，懸墻的下部深入水體的液面之下，密閉箱體的排氣室的底部固定有不銹鋼潛水泵，密閉箱體的排氣室的頂部設有排氣管，排氣管下端設有穿孔管并位于水體的液面之上；臭氧供氣系統(tǒng)由臭氧發(fā)生器、臭氧輸出管、射流器進氣管、射流器、時間控制器和交流電源組成，臭氧輸出管進入密閉箱體內并通過射流器進氣管與射流器連接，臭氧輸出管設有支管并穿過懸墻與密閉箱體排氣室的排氣管相通，臭氧發(fā)生器通過導線與時間控制器連接，時間控制器通過導線與交流電源連接。
[0008]所述密閉箱體為鋼筋混凝土結構；密閉箱體的水面以上的部分和懸墻材質為玻璃或PVC板；臭氧空氣混合氣室的容積一般為臭氧發(fā)生器運行5-10min的排氣總量。
[0009]本發(fā)明的工作機理:
[0010]懸墻、通氣孔和穿孔管的設置主要起到先排空水面上方空氣的作用并且保證使位于水面上方每個位置的臭氧都能夠被循環(huán)利用，懸墻的作用是改變氣體流向，消毒池水面上方被懸墻分成兩部分，靠排氣一側的空間須盡量小，以利于儲存氣體一側空間足夠大。溢出水面的臭氧和空氣可以把水面上方各方位原有的空氣通過通氣孔、穿孔管和通氣管“擠”出到大氣。臭氧發(fā)生器運行時，也會有部分臭氧被排出，需要把通氣管的上口抬高以利于擴散，或者在通氣管的上口安裝臭氧分解設施。
[0011]時間控制器的作用是控制臭氧發(fā)生器間歇運行；臭氧發(fā)生器運行初始階段，水體中臭氧含量很低，溶入水體的臭氧量較大，隨著水體臭氧含量升高，溢出水體的臭氧也逐漸增加，位于水體上方的臭氧空氣混合氣室中臭氧含量越來越高，此時，停止臭氧發(fā)生器的運行，臭氧空氣混合氣通過通氣孔和穿孔管進入射流器進氣管實現(xiàn)循環(huán)入水，使臭氧空氣混合氣中的臭氧更大量的溶入水體，提高臭氧的利用效率。隨著水體中臭氧的分解，水體中臭氧濃度降低，臭氧發(fā)生器再重新開啟運行，補充臭氧，如此循環(huán)至完成消毒完成。一般整個過程需要50min左右。臭氧發(fā)生器運行時間和停止時間均通過時間控制器來設定，需要根據(jù)密閉消毒池的容積、實際消毒水量以及臭氧發(fā)生器的臭氧產(chǎn)量來確定。
[0012]不銹鋼潛水泵和射流器是實現(xiàn)臭氧循環(huán)利用的關鍵，整個消毒過程中，不銹鋼潛水泵和射流器一直處于工作狀態(tài)。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點是:利用該裝置可以使溢出水體的臭氧被循環(huán)進入水體，擴大臭氧的溶解度，減少臭氧向外界大氣的排放，縮短臭氧發(fā)射器的運行時間，提高臭氧在飲用水消毒中利用效率。
(四)

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為該裝置結構示意圖。
[0015]圖2是通氣孔和穿孔管局部放大側視示意圖。
[0016]圖中:1.水體,2.出水管,3.進水管，4.懸墻,5.臭氧空氣混合氣室，6.排氣,7.不銹鋼潛水泵，8.排氣管，9.穿孔管，10.臭氧發(fā)生器，11.臭氧輸出管，12.射流器進氣管，
13.射流器，14.時間控制器，15.交流電源，16.通氣孔。
(五)

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖進一步說明本。
[0018]一種提高臭氧在飲用水消毒中利用效率的裝置，如圖1、圖2所示，由密閉箱體和臭氧供氣系統(tǒng)組成，密閉箱體下部為水體1，密閉箱體側壁設有出水管2和進水管3，密閉箱體內設有懸墻4并將密閉箱體分隔為臭氧空氣混合氣室5和排氣室6，懸墻4的上部設有通氣孔16，懸墻4的下部深入水體I的液面之下，密閉箱體的排氣室6的底部固定有不銹鋼潛水泵7，密閉箱體的排氣室6的頂部設有排氣管8，排氣管下端設有穿孔管9并位于水體I的液面之上；臭氧供氣系統(tǒng)由臭氧發(fā)生器10、臭氧輸出管11、射流器進氣管12、射流器13、時間控制器14和交流電源15組成，臭氧輸出管11進入密閉箱體內并通過射流器進氣管12與射流器13連接，臭氧輸出管11設有支管并穿過懸墻4與密閉箱體排氣室的排氣管8相通，臭氧發(fā)生10通過導線與時間控制器14連接，時間控制器14通過導線與交流電源15連接。該實施例中，密閉箱體為鋼筋混凝土結構，容積為25m3 ;密閉箱體的水面以上的部分和懸墻材質為PVC板；臭氧空氣混合氣室的容積為10m3。
[0019]該實施例的操作步驟:
[0020]I)密閉箱體通過進水管進水至設定的水位；開啟交流電源，時間控制器、臭氧發(fā)生器和不銹鋼潛水泵及射流器開始運行，設定臭氧發(fā)生器運行5-10min，不銹鋼潛水泵則在整個消毒過程都在運行，這個過程中，密閉消毒池處于向外部排放空氣狀態(tài)；
[0021]2)臭氧發(fā)生器運行1min后停止運行，不銹鋼潛水泵及射流器將臭氧空氣混合氣通過通氣孔、穿孔管和射流器進氣管循環(huán)進入水體，提高水體中臭氧的濃度，降低空氣混合氣中的臭氧含量以提高臭氧利用效率，臭氧發(fā)生器停運時間的設定需要根據(jù)其單位時間的臭氧產(chǎn)量和消毒池的容水量來定；
[0022]3)系統(tǒng)自動重復I)和2)的過程，如此循環(huán)往復，整個消毒過程一般為50min左右，臭氧發(fā)生器在這個過程中需要啟動3次，每次10分鐘；整個消毒過程需要以2)過程的結束作為終點；
[0023]4)消毒完成后，需要待水體靜置2h以后再通過出水管向用戶供水，主要是讓水體中的臭氧充分分解。
【權利要求】
1.一種提高臭氧在飲用水消毒中利用效率的裝置，其特征在于:由密閉箱體和臭氧供氣系統(tǒng)組成，密閉箱體下部為水體，密閉箱體側壁設有出水管和進水管，密閉箱體內設有懸墻并將密閉箱體分隔為臭氧空氣混合氣室和排氣室，懸墻的上部設有通氣孔，懸墻的下部深入水體的液面之下，密閉箱體的排氣室的底部固定有不銹鋼潛水泵，密閉箱體的排氣室的頂部設有排氣管，排氣管下端設有穿孔管并位于水體的液面之上；臭氧供氣系統(tǒng)由臭氧發(fā)生器、臭氧輸出管、射流器進氣管、射流器、時間控制器和交流電源組成，臭氧輸出管進入密閉箱體內并通過射流器進氣管與射流器連接，臭氧輸出管設有支管并穿過懸墻與密閉箱體排氣室的排氣管相通，臭氧發(fā)生器通過導線與時間控制器連接，時間控制器通過導線與交流電源連接。
2.根據(jù)權利要求1所述高臭氧在飲用水消毒中利用效率的裝置，其特征在于:所述密閉箱體為鋼筋混凝土結構；密閉箱體的水面以上的部分和懸墻材質為玻璃或PVC板；臭氧空氣混合氣室的容積一般為臭氧發(fā)生器運行5-10min的排氣總量。
【文檔編號】C02F1/78GK104445578SQ201410632444
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權日:2014年11月11日
【發(fā)明者】李軍幸, 劉瀟威, 戴禮洪, 穆莉 申請人:農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所