專利名稱：紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，屬于水處理技術領域，主要用于城鎮生活污水和工業污水的處理。
背景技術：
隨著人口的增長和經濟社會的快速發展，中國水資源緊缺將日趨嚴重。與水資源短缺相對應，中國的另一個水問題是水環境污染。我國水體污染主要來自兩方面，一是工業發展超標排放工業廢水，二是城市化中由于城鎮污水排放和集中處理設施嚴重缺乏，大量生活污水未經處理直接進入水體造成環境污染。近年來，城鎮生活污水排放量以年均5%的速度遞增，并在1999年首次超過工業污水排放量，占到全國污水排放總量的52.9%。2003年中國環境狀況公報統計，全國工業和城鎮生活廢水排放總量為460億噸，其中工業廢水排放量212.4億噸，城鎮生活污水排放量247.6億噸，廢水中化學需氧量(COD)排放總量1333.6萬噸，城鎮生活污水中COD排放量821.7萬噸。從以上數據可以看出，城鎮生活污水已經成為水污染的第一大來源，其防治直接關系到水體、水質的保護以及水資源的可持續利用，是我國水污染防治與環境保護的重點之一，對于改善城市環境質量與居民生存環境，促進社會的可持續發展具有十分重要的意義。城鎮生活污水主要是指城市居民家庭、賓館飯店、機關單位、學校、商場等設施由于生活利用而產生的污水，主要包括:沖廁用水、生活洗滌用水、廚房污水等。這些生活用水耗量大，往往含有較高的有機物(如蛋白質、油脂、淀粉等)以及氮、磷等無機物，此外，還含有病原微生物和較多的懸浮物。城鎮生活污水中的污染物通常包括三大類:有機物、懸浮固體(SS)、營養物(磷和氮)，這些污染物都是常規處理(以達標排放為主要目的)和深度處理(以再生回用為主要目的)的去除對象。常規污水處理通常又分為物理去除為主的一級處理和以生物處理為主的二級處理兩個階段。其中，以化學需氧量(COD)及生化需氧量(BOD)數值代表水體中有機物的污染程度，數值越大，則水體被有機物污染的程度越嚴重。目前COD及BOD值已成為許多水質檢測標準的重要參數，是目前污水處理領域最重要水質參數之一。生活污水處理方法分為物理法、物理化學及化學法、生化法及電化學方法。一般情況下各處理方法很少單獨使用，大都采用兩種或者兩種以上方法結合的形式進行污水處理。其中降低COD及BOD值有如下幾種方法:物理法:采用機械方法去除污水中固體懸浮物雜志，一般包括:篩除、沉淀、氣浮、過濾和膜分離等技術。其原理即是使附著在固體顆粒表面的有機物隨著固體一起被從水中分離，從而降低COD及BOD值。物理化學及化學法:向污水中投加某些化學物質，通過化學反應及藥劑的作用分離、轉化、破壞或回收污水中的污染物，主要包括混凝沉淀、中和、氧化還原、吸附電滲析等。化學法主要利用化學反應的作用處理污染物。生化法:利用微生物降解作用，使污水中的有機污染物轉化、分解。生化法可分為好氧生物處理和厭氧生物處理。常用的方法有活性污泥法及生物膜法。電化學法:利用特制電極板通電后通過極板與污水的接觸，直接氧化水中的有機物，將其分解為二氧化碳與水；或利用電化學反應，產生電絮凝過程，在水中產生膠狀體，吸附污水中的懸浮物，部分有機物以懸浮狀態存在或者附著在固體顆粒表面，能夠隨膠體被從水體中去除，從而達到降低COD及BOD的效果。在使用各種方法降低水中COD及BOD值時，均會有一定的局限性:利用物理法或電絮凝方法只能將水中不溶性固體所攜帶的有機物從水中分離出去，對于溶解在水中的有機物，這些方法則不能起到降低COD及BOD值的作用；對于生化法來說，經過細菌分解水中有機物、降低COD及BOD值后，按照相關標準要求，還需要另外投放殺菌劑(次氯酸鈉)殺滅水中大腸桿菌，另外，許多標準對處理后水中次氯酸鈉的剩余濃度還有強制要求，因此需要進行必要的中和；采用電解法能耗要比其他幾種方法高，另外，如在淡水條件下電解，處理后仍需加入殺菌劑進行處理。發明內容本實用新型旨在提供一種紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，同時殺滅水中大腸桿菌和基本消除余氯。本實用新型的技術方案是:一種紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，其特征在于，包括濾網、收集罐、水泵、計量泵、次氯酸鈉儲罐和紫外處理罐，濾網設在收集罐的上部，在收集罐的頂部和下部分別設有污水入口和出口，該出口通過串聯的水泵、流量計和第二閥門與紫外處理罐的入口連接，在該紫外處理罐的入口還通過計量泵與次氯酸鈉儲罐底部的出口連接，在該紫外處理罐的上部和底部分別設有溢流口和排污閥門。所述的收集罐通過支架支撐；在該收集罐的底部設有排放口并裝有用于排污或取樣的第一閥門；在該收集罐的上部設有密封罐蓋。從所述的次氯酸鈉儲罐流出的次氯酸鈉溶液與從第二閥門流出的污水混合后的管道上設有排放口并裝有用于污水取樣和檢測混合后污水中余氯濃度的第三閥門。所述的紫外處理罐包括外殼、石英套管和紫外燈管，在外殼內安裝紫外燈管，紫外燈管外部套有石英套管使燈管與污水隔絕；紫外燈管及石英套管通過支架固定。在所述的收集罐內的上部和下部分別設有上液位控制開關和下液位控制開關，所述的上液位控制開關、下液位控制開關、水泵、流量計、計量泵和紫外燈管均由一控制柜控制。本實用新型與其他處理技術相比，其創新點為:1.首次將光化學方法引入到降低水中COD及BOD值的領域；2.降低COD及BOD值的同時殺滅水中有害病菌；3.在利用次氯酸鈉殺滅水中有害病菌的同時，可使水中余氯濃度降低為0，無二次污染。經紫外光照與次氯酸鈉協同處理后的水中，COD及BOD數值有較大程度的降低，其降低程度視紫外照射強度、照射時間水中次氯酸鈉濃度等因素而定。單獨采用次氯酸鈉或紫外光照處理，COD及BOD值并沒有明顯的變化。同時經過協同處理后，水中大腸桿菌數量幾乎為零，余氯基本上被消除。
圖1是本實用新型的裝置構成圖。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型一種紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，包括濾網1、收集罐2、水泵6、計量泵9、次氯酸鈉儲罐10和紫外處理罐11，濾網I設在收集罐2的上部，在收集罐2的頂部和下部分別設有污水入口 21和出口，該出口通過串聯的水泵6、流量計7和第二閥門8與紫外處理罐11的入口連接，在該紫外處理罐11的入口還通過計量泵9與次氯酸鈉儲罐10底部的出口連接，在該紫外處理罐11的上部和底部分別設有溢流口 15和排污閥門16。所述的收集罐2通過支架17支撐；在該收集罐2的底部設有排放口并裝有第一閥門18，用于排污或取樣；在該收集罐2的上部設有罐蓋19。從所述的次氯酸鈉儲罐10流出的次氯酸鈉溶液與從閥第二門8流出的污水混合后的管道上設有排放口并裝有第三閥門20，用于污水取樣，檢測混合后污水中余氯濃度。在所述的紫外處理罐11中安裝有紫外燈管12，紫外燈管12外部套有石英套管13使燈管與污水隔絕；紫外燈管12及石英套管13通過支架14固定。在所述的收集罐2內的上部和下部分別設有上液位控制開關3和下液位控制開關4，所述的上液位控制開關3、下液位控制開關4、水泵6、流量計7、計量泵9和紫外燈管12均由一控制柜5控制。本實用新型的工作過程是:從污水入口 21引入的污水通過濾網I經過粗過濾后進入收集罐2，收集罐2中設有上液位控制開關3及下液位控制開關4，當污水液位到達高液位點時上液位控制開關3向控制柜5發送啟動信號啟動水泵6，將污水從收集罐2中抽出；當污水液位到達低液位點時，下液位控制開關4向控制柜5發送停止信號停止水泵6的工作。水泵6的污水流量通過調節閥門8來進行控制，同時流量計7監測污水流量。當水泵6啟動時,計量泵9也同時啟動,將次氯酸鈉儲罐10中的次氯酸鈉溶液抽出，泵入管道內與污水混合。次氯酸鈉流量可通過計量泵9進行調節。混合后的污水進入紫外處理罐11中，污水在紫外處理罐11停留一定時間后，從溢流孔15流出。紫外處理罐11底部的排污閥門16可定期將底部水泥混合物排出。本實用新型針對各種水體中的有機物，采用紫外光照與次氯酸鈉聯合的方法分解水中有機物，從而降低水中COD及BOD值。主要原理為:污水進過濾、沉淀預處理后，加入一定濃度次氯酸(次氯酸鈉)溶液，流經安裝有紫外燈的容器，在一定強度紫外燈的照射下，通過改變裝置內部結構設計及水體流速來控制水體的被照射時間，水中次氯酸(次氯酸鈉)在紫外光照射下，發生光化學分解，產生初生態氧，該初生態氧具有很強的氧化能力，能夠將水中有機物氧化、分解為二氧化碳和水，從而降低水中COD及BOD數值，同時在次氯酸(次氯酸鈉)以及紫外光照的共同作用下，水中大腸桿菌也同時被殺滅。另外，次氯酸(次氯酸鈉)在紫外光照作用下被分解，最后水中無殘余次氯酸(次氯酸鈉)或殘余濃度很低。反應過程如下:
權利要求1.一種紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，其特征在于，包括濾網、收集罐、水泵、計量泵、次氯酸鈉儲罐和紫外處理罐，濾網設在收集罐的上部，在收集罐的頂部和下部分別設有污水入口和出口，該出口通過串聯的水泵、流量計和第二閥門與紫外處理罐的入口連接，在該紫外處理罐的入口還通過計量泵與次氯酸鈉儲罐底部的出口連接，在該紫外處理罐的上部和底部分別設有溢流口和排污閥門。
2.根據權利要求1所述的紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，其特征在于，所述的收集罐通過支架支撐；在該收集罐的底部設有排放口并裝有用于排污或取樣的第一閥門；在該收集罐的上部設有密封罐蓋。
3.根據權利要求1所述的紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，其特征在于，從所述的次氯酸鈉儲罐流出的次氯酸鈉溶液與從第二閥門流出的污水混合后的管道上設有排放口并裝有用于污水取樣和檢測混合后污水中余氯濃度的第三閥門。
4.根據權利要求1所述的紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，其特征在于，所述的紫外處理罐包括外殼、石英套管和紫外燈管，在外殼內安裝紫外燈管，紫外燈管外部套有石英套管使燈管與污水隔絕；紫外燈管及石英套管通過支架固定。
5.根據權利要求1所述的紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，其特征在于，在所述的收集罐內的上部和下部分別設有上液位控制開關和下液位控制開關，所述的上液位控制開關、下液位控制開關、水泵、流量計、計量泵和紫外燈管均由一控制柜控制。
專利摘要一種紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的裝置，包括濾網、收集罐、水泵、計量泵、次氯酸鈉儲罐和紫外處理罐，濾網設在收集罐的上部，在收集罐的頂部和下部分別設有污水入口和出口，該出口通過串聯的水泵、流量計和第二閥門與紫外處理罐的入口連接，在該紫外處理罐的入口還通過計量泵與次氯酸鈉儲罐底部的出口連接，在該紫外處理罐的上部和底部分別設有溢流口和排污閥門。本實用新型創新點為采用紫外光照與次氯酸鈉協同消除水中有機物的方法，首次將光化學方法引入到降低水中COD及BOD值的領域；降低COD及BOD值的同時殺滅水中有害病菌；在利用次氯酸鈉殺滅水中有害病菌的同時，可使水中余氯濃度降低為0，無二次污染。
文檔編號C02F1/32GK202936224SQ20122050120
公開日2013年5月15日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者于青, 王輝, 劉雪雷, 許舒, 劉光洲, 王洪仁 申請人:青島雙瑞海洋環境工程股份有限公司