專利名稱：過(guò)氧化高級(jí)氧化法水處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用高級(jí)氧化法處理，其將來(lái)自于各種資源和廢液中的水清潔或者凈化，以達(dá)到更高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也涉及一種用于對(duì)來(lái)自于各種資源和廢液中的水進(jìn)行氧 化處理的設(shè)備，并且同樣涉及根據(jù)所述方法或者使用所述設(shè)備進(jìn)行處理后得到的液體。
背景技術(shù)：
凈化各種水資源以進(jìn)行利用和回收再利用以及水的回收對(duì)于水資源的保護(hù)變得 越來(lái)越重要，特別是能夠高效地且低成本地充分處理水的能力。已知在水處理過(guò)程中，在水中使用和引入臭氧和/或氧有助于凈化過(guò)程。同樣已知的，臭氧一旦引入水中，只能在一個(gè)相對(duì)較短的時(shí)間保持效力，這種將臭 氧引入到液體中的設(shè)備需要具有相當(dāng)大的尺寸，并且如果要使臭氧保持效力，需要使用的 臭氧體積也會(huì)相當(dāng)可觀。因此本技術(shù)領(lǐng)域中仍然存在一種需求，即提供一種改進(jìn)的氧化處理方法和設(shè)備， 從而能夠從多種的資源和廢液中清潔或凈化水，使其達(dá)到更高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這種設(shè)備能夠 更有效地利用臭氧同時(shí)具有更小的尺寸和更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
在整個(gè)本說(shuō)明書中，術(shù)語(yǔ)空氣一般指氣體混合物本身，而不是指專門的與人類在 其生存地的呼吸有關(guān)的空氣本身。因此，在本發(fā)明的一種形式中，提供了一種用于氧化法處理廢液的方法，包括以下 步驟將待處理的液體引入到一個(gè)容器中，在容器中進(jìn)行液體再循環(huán)，從而使第一個(gè)容器內(nèi) 的液體上方保持一個(gè)頂部空間，將再循環(huán)液體從第一容器排出，并通過(guò)至少兩個(gè)噴嘴的其 中之一重新引入到容器內(nèi)，兩個(gè)噴嘴對(duì)齊并且其位置可以引導(dǎo)液體流，從而來(lái)自相應(yīng)噴嘴 的液體流與來(lái)自至少另一個(gè)噴嘴的液體發(fā)生碰撞；并且每個(gè)噴嘴包括空氣抽吸裝置，該空 氣抽吸裝置具有一種可以將這種吸入的空氣與通過(guò)噴嘴的液體混合的裝置，使得每個(gè)噴嘴 的空氣抽吸裝置相連接并將空氣從容器內(nèi)的頂部空間排出，以及將臭氧引入到再循環(huán)液中 的裝置，然后將這樣的處理液從容器排出。在本發(fā)明的另一種形式中，提供了一種用于凈化污染液和/或廢液的設(shè)備，其利 用氧化法處理所述污染液和/或廢液，所述設(shè)備包括第一容器，在第一容器內(nèi)進(jìn)行液體再循環(huán)，同時(shí)在第一容器內(nèi)在液體上方維持一 個(gè)頂部空間；所述再循環(huán)液體從第一容器排出并通過(guò)至少兩個(gè)噴嘴的其中之一重新引入到第 一容器，兩個(gè)噴嘴對(duì)齊并且其位置可以弓I導(dǎo)所述噴嘴液體流，使得來(lái)自相應(yīng)噴嘴的液體流 與來(lái)自至少另一個(gè)噴嘴的液體發(fā)生碰撞；將臭氧引入到再循環(huán)液體中的裝置；將已處理的液體從第一容器內(nèi)排出的裝置；
其中每個(gè)噴嘴包括空氣抽吸裝置，該空氣抽吸裝置具有一種可以將這種吸入的空 氣與通過(guò)噴嘴的液體混合的裝置，使得每個(gè)噴嘴的空氣抽吸裝置相連接并將空氣從容器內(nèi) 的頂部空間排出。優(yōu)選這個(gè)設(shè)備進(jìn)一步包括將過(guò)氧化氫和/或一種凝固聚合物引入到再循環(huán)液中 的裝置。優(yōu)選所述聚合物為聚合氯化鋁。優(yōu)選液體凝固聚合物或過(guò)氧化氫自動(dòng)定量，如果需要的話用酸或堿將pH值調(diào)節(jié)到6. 5或以上。這優(yōu)選發(fā)生在進(jìn)入流中，并且可以手動(dòng)或自動(dòng)進(jìn)行定量。優(yōu)選地，在本發(fā)明的一種形式中，上述方法進(jìn)一步包括引入液體，然后在第一所 述容器內(nèi)第一次處理后再引入第二容器內(nèi)，在第二容器內(nèi)時(shí)液體進(jìn)行再循環(huán)，使得在第二 容器內(nèi)的液體上方維持一個(gè)頂部空間，再循環(huán)液從第二容器內(nèi)排出，并通過(guò)對(duì)齊的兩個(gè)噴 嘴的其中之一重新引入到第二容器，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)于噴嘴液體的一個(gè)相對(duì)另一個(gè)的相反流 動(dòng)，其中每個(gè)噴嘴包括空氣抽吸裝置，該空氣抽吸裝置具有一種可以將這種吸入的空氣與 通過(guò)噴嘴的液體混合的裝置，每個(gè)噴嘴的空氣抽吸裝置連接并將空氣從容器內(nèi)的頂部空間 排出，以及將過(guò)氧化氫、臭氧和/或聚合物引入到第二容器的再循環(huán)液中、然后將這樣的處 理液從第二容器排出的裝置。優(yōu)選所述設(shè)備進(jìn)一步包括一個(gè)第二容器，所述第二容器用于接收來(lái)自所述第一容 器的處理過(guò)的水，所述第二容器具有使液體在第二容器內(nèi)進(jìn)行再循環(huán)的裝置，從而在第二 容器內(nèi)在液體上方維持一個(gè)頂部空間，再循環(huán)液從第二容器內(nèi)排出，并通過(guò)兩個(gè)對(duì)齊的噴 嘴的其中之一重新引入到第二容器，從而實(shí)現(xiàn)關(guān)于噴嘴液體的一個(gè)相對(duì)另一個(gè)的相反流 動(dòng)，其中每個(gè)噴嘴包括空氣抽吸裝置，該抽吸裝置具有一種可以將這種吸入的空氣與通過(guò) 噴嘴的液體混合的裝置，每個(gè)噴嘴的空氣抽吸裝置連接并將空氣從容器內(nèi)的頂部空間排 出，以及將過(guò)氧化氫、臭氧和/或聚合物引入到第二容器內(nèi)再循環(huán)液中、然后使這樣的處理 液從第二容器中流出的裝置。有利地，如果一個(gè)容器在上述待處理液上方創(chuàng)建了一個(gè)頂部空間，并且使空氣從 這樣的頂部空間排入到一個(gè)噴嘴激活器中，將液體引回到容器中的液體中去，然后，通過(guò)在 這樣一個(gè)頂部空間實(shí)質(zhì)上回收釋放的臭氧，這十分有助于處理過(guò)程并更好地利用了臭氧。早期裝置的問(wèn)題之一在于需要充分?jǐn)嚢枧c臭氧接觸的水，但是本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在 于，已發(fā)現(xiàn)了在容器內(nèi)安裝兩個(gè)用于將處理的水返回到容器的噴嘴的巨大的好處，但是這 兩個(gè)噴嘴是對(duì)齊的，從而它們可以將水輸出到一個(gè)與來(lái)自其他噴嘴的水相沖突的路徑。優(yōu)選噴嘴設(shè)置在每個(gè)容器頂部或者在各自的頂部空間之內(nèi)，或者在液體水平線之 上的空間內(nèi)。優(yōu)選噴嘴出口是對(duì)齊的，從而各自的釋放物以垂直向下的角度碰撞。有利地，碰撞產(chǎn)生了極好的攪拌并且將水和有用的空氣氣體混合，將水氧化并去 污。用來(lái)自容器內(nèi)側(cè)頂部的形成的頂部空間內(nèi)的噴嘴將臭氧和所有富氧空氣從溶液中吸 出，并使其返回到進(jìn)入容器的進(jìn)來(lái)水中。優(yōu)選在所述容器底部設(shè)置一塊擋板，用于向上反彈氣泡并阻止由大量汽泡形成的 氣體。由于相應(yīng)的流體的碰撞，通過(guò)攪拌產(chǎn)生大量氣泡，其中可能含有一些未使用的臭氧。有利地，氣泡撞擊到擋板上并上升而被釋放，然后被噴嘴再次吸收回到再循環(huán)水中。優(yōu)選所述容器包括用于維持相應(yīng)容器內(nèi)的頂部空間的液位傳感器。
優(yōu)選在所述容器內(nèi)的液位，在釋放前大約為容器體積的80%。有利地，這樣的一種裝置可以維持被噴嘴吸收的有效空氣體積，從而使流入液體 進(jìn)入到容器中去。優(yōu)選液體通過(guò)沙子或者沸石過(guò)濾進(jìn)行再循環(huán)，優(yōu)選反沖過(guò)濾器或免反沖洗濾芯。有利地，過(guò)濾介質(zhì)和自然分解的空氣/氣體。氣泡的尺寸導(dǎo)致液體中良好的溶解率。當(dāng)固體積累時(shí)，過(guò)濾器內(nèi)的壓力上升，反沖 洗過(guò)濾器可以手動(dòng)的或者自動(dòng)的反沖洗。優(yōu)選用自動(dòng)閥將液體保持在再循環(huán)流動(dòng)方向，直到根據(jù)過(guò)程控制中的預(yù)定時(shí)間或 通過(guò)分析探針測(cè)量的水質(zhì)，凈化液體被引導(dǎo)通過(guò)活性炭進(jìn)行存儲(chǔ)和分配?；钚蕴繙p少臭氧 含量并且使水質(zhì)達(dá)到更高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)選所述設(shè)備進(jìn)一步包括一個(gè)在循環(huán)回路中或者流入液體中的氣旋過(guò)濾器，分離 懸浮的固體同時(shí)減少附著在沙子/或沸石過(guò)濾器上的固體，并且用流入的水手動(dòng)或者自動(dòng) 沖洗。優(yōu)選噴嘴是文丘里吸液器。在作為替代的本發(fā)明的另一種形式中，其還包括一種如前所述的廢液的高級(jí)氧化 處理方法，其中，位于頂部空間中的空氣從頂部空間通過(guò)一個(gè)導(dǎo)管向下排出到相應(yīng)噴嘴的 空氣入口，所述導(dǎo)管的橫截面積從頂部空間的入口到噴嘴逐漸縮小，使得通過(guò)其排出的空 氣被誘導(dǎo)為漩渦的形式。在作為替代的本發(fā)明的另一種形式中，其還包括一種至少如前面某些段落所述的 廢液的高級(jí)氧化處理方法，其中，每個(gè)噴嘴設(shè)置成將其自身的液體引到或接近容器內(nèi)部一 個(gè)最低位置。優(yōu)選地，利用污染液和/或廢液的氧化法處理來(lái)凈化污染液和/或廢液的設(shè)備，其 包括兩個(gè)密封的錐形底座和圓柱形容器，在每一個(gè)錐形底座上都具有一個(gè)再循環(huán)出口。優(yōu)選為了防止空氣泄露，在容器的頂部中心設(shè)置了一個(gè)密封的入口蓋。與流體或 氣體接觸的容器以及導(dǎo)管、密封件、接頭及其他配件由抗氧化材料制成，例如316海事級(jí)不 銹鋼或者穩(wěn)定的抗氧化聚合物材料等，從而可承受隨著時(shí)間而強(qiáng)化的氧化劑水平。優(yōu)選容器內(nèi)具有液位傳感器，自動(dòng)將上部液位限制到容器內(nèi)預(yù)設(shè)的最大高度。上 部液位控制一個(gè)預(yù)定的空氣空間。該可控的空氣空間包含已知體積的從流體中釋放的氣體 和在此空間內(nèi)存在的氣體。優(yōu)選用泵和自動(dòng)化控制程序控制液體、氣體和氧化劑的運(yùn)動(dòng)，該系統(tǒng)是由電腦自 動(dòng)流程邏輯控制(PLC)的。每個(gè)泵由中央處理器控制，其具有無(wú)限變速驅(qū)動(dòng)器。泵的速度 節(jié)制系統(tǒng)中的流量和壓力，從而優(yōu)化能源消耗與流體運(yùn)動(dòng)之間的平衡。這有助于在與流速 和水質(zhì)要求有關(guān)的過(guò)程中，控制氧化劑的輸入。優(yōu)選具有空氣干燥器的外部臭氧發(fā)生器，并且需要集成的分子篩減少供給空氣中 的氮水平，供應(yīng)具有增加的氧水平的空氣從而增加每個(gè)容器系統(tǒng)內(nèi)臭氧的濃度。一種電暈 放電型的或者具有類似特征規(guī)格的臭氧發(fā)生器，包括一個(gè)分子篩和一個(gè)集成的空氣干燥 器，將增加純氧水平。
空氣氣體混合物的噴射是十分劇烈的，水分子以小群存在，并且氧、臭氧和羥基自 由基被最佳優(yōu)化，有機(jī)物、小污染物、細(xì)菌、病毒、石油化學(xué)產(chǎn)品、油、殺蟲劑、除草劑、清潔劑 和顏色致癌物質(zhì)或單寧酸由于氧化而轉(zhuǎn)化成為二氧化碳、氧氣、礦物鹽和水。來(lái)自每個(gè)文氏管空氣水混合出口的噴霧帶有劇烈攪拌的彼此碰撞，這是由在壓力下進(jìn)入浸沒(méi)在錐形內(nèi)部上方的水位下的容器中心的水運(yùn)動(dòng)的力造成的。臭氧氧化成為羥基 以及隨后的污染物的氧化被給予了最大氧量和最大反應(yīng)面積以支持此反應(yīng)。這種再循環(huán)設(shè) 計(jì)允許這個(gè)步驟反復(fù)重復(fù)直到分析結(jié)果顯示達(dá)到了所需水質(zhì)。由流體提供的文丘里吸力從容器頂部吸收空氣氣體并且使?jié)饪s的空氣氣體在通 過(guò)文氏管通氣設(shè)備出口再次進(jìn)入容器中時(shí)與流體混合。真空下，引入空氣氣體與水的混合 物然后形成一個(gè)加壓噴霧，每個(gè)液流在容器的中心處碰撞。在一個(gè)動(dòng)態(tài)重復(fù)作用下，存在于 容器頂部氣隙中未轉(zhuǎn)化成羥基的臭氧被回收到液體中。這使得臭氧利用率最大化，并且使 得在液體中的污染物發(fā)生氧化作用，臭氧和過(guò)氧化氫生成羥基。這需要除去未耗盡的臭氧， 同時(shí)使用傳統(tǒng)使用的臭氧破壞單元進(jìn)行破壞，達(dá)到最高氧化作用，同時(shí)增強(qiáng)從臭氧發(fā)生器 注入的每毫克或每克臭氧的氧化效果?？諝馕牍茉谶M(jìn)氣口直徑較大，在文氏管喉部出口 直徑較小。由于氧氣由臭氧O3和過(guò)氧化氫H2O2產(chǎn)生，OH (羥基)也作為副產(chǎn)品而產(chǎn)生，然后過(guò) 量的氧氣O2能夠與水和污染物進(jìn)行反應(yīng)。氣體混合然后重新進(jìn)入上述流體之上的抽吸文 丘里區(qū)域，通過(guò)文丘里空氣管反復(fù)抽吸回液體中。源于再循環(huán)氧氣的污染物的氧化提高了 濃度，提供了可能的羥基自由基的最大利用率。用于氧化污染物的最大的氧氣和潛在的未 使用的臭氧的最佳位置來(lái)自系統(tǒng)處理容器的頂部的氣隙。容器外側(cè)的環(huán)境空氣具有較低的 臭氧濃度并且沒(méi)有被使用。在容器中可供選擇的方案之一是，可以選擇一個(gè)進(jìn)程邏輯控制器計(jì)算一個(gè)測(cè)定劑 量的凝結(jié)聚合物、臭氧和過(guò)氧化氫，上述物質(zhì)在渦旋混合裝置之后或之前進(jìn)入到文丘里區(qū)、 誘導(dǎo)區(qū)并進(jìn)入導(dǎo)管上的額外的控制旁路回路。這是第二容器的標(biāo)準(zhǔn)，如果優(yōu)選使用這樣的 另外的容器的話。盤繞在系統(tǒng)處理容器外側(cè)或在圓柱形容器內(nèi)的導(dǎo)管的計(jì)算的長(zhǎng)度和直徑將提供 一個(gè)精確的接觸面積，這將增加誘導(dǎo)臭氧進(jìn)入液體的效果。湍流通過(guò)整個(gè)管的渦流誘導(dǎo)作 用進(jìn)入流體中。這使得與水的全部長(zhǎng)度混合的高濃度臭氧氣體通過(guò)盤繞的螺旋通氣管。臭氧不是高度可溶的，通過(guò)在延長(zhǎng)路徑上的流體流動(dòng)渦旋的流體力學(xué)，這樣的流 動(dòng)動(dòng)力提高了臭氧溶于液體中的效率。具有精確長(zhǎng)度和內(nèi)徑的盤管，使臭氧和過(guò)氧化氫在 反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，在再進(jìn)入處理容器之前，在管內(nèi)形成羥基自由基。這使羥自由基與污染物的氧 化反應(yīng)得到優(yōu)化，同時(shí)運(yùn)送中通過(guò)容器外部的回路而分離。水分子到小簇的更大的分散將促進(jìn)更大的表面積，從而促使在系統(tǒng)容器內(nèi)出現(xiàn)更
高的氧化效率。


為了更好的理解本發(fā)明，下面將參照附圖描述說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，其中圖1是第一實(shí)施方式的功能元件示意圖；圖Ia是圖1的視圖的擴(kuò)展，其相對(duì)于第一實(shí)施方式示出了更多的功能元件，并且某些部分具有視覺上更加詳盡的細(xì)節(jié)；圖2是對(duì)齊的文丘里吸液器的俯視圖，該系統(tǒng)既適用于第一實(shí)施方式，也適用于隨后將描述的第二實(shí)施方式中的在每個(gè)容器；圖3示出了使用了兩個(gè)容器的第二實(shí)施方式，在各自的容器中提供了不同劑量；圖4是采樣管的剖面圖，其用于第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的每個(gè)容器中；和圖5是圖4中用在第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中的采樣管的側(cè)面圖；圖6示出了一個(gè)容器的剖面示意圖，其中，文丘里吸液器位于形成的頂部空間內(nèi) 的液面之上。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考第一實(shí)施方式，其具有一圓柱形的處理容器1，該容器1的位置使其具有 垂直的圓柱軸。在容器1內(nèi)有兩個(gè)文丘里吸液器2和3，其位置可以影響回流液體的碰撞流動(dòng)和夾 帶氣體，使得在碰撞區(qū)內(nèi)有最大的能量輸入和活性。一個(gè)文丘里吸液器將空氣吸入到通過(guò)其中并被噴射到容器1中的液體，為此目 的，每個(gè)文丘里吸液器2和3在這種情況下被定位在容器1內(nèi)較低的位置，從而從這里噴射 出的帶有空氣的液體隨后使得空氣通過(guò)剩余的液體量自然地進(jìn)一步上升。這里存在的困難在于，高級(jí)氧化法過(guò)程中使用的第一種氣體臭氧，不僅它的獲得 十分昂貴，同時(shí)能夠提供臭氧的設(shè)備也是很昂貴的。因此我們將容器1內(nèi)的液體高度設(shè)置成維持在一個(gè)水平，這樣能夠形成一個(gè)維持 在容器1的上部位置的明顯的頂部空間。在容器內(nèi)有一個(gè)用于探測(cè)液位的水平探測(cè)儀5，這是一種可選擇適應(yīng)湍流水情況 的儀器。然而，在這種情況下，如果能夠創(chuàng)建并維持一個(gè)大約為總體積的1/5的頂部空間， 那么比較合理的是，采用通過(guò)液體接受臭氧形式氣泡的空氣，并通過(guò)導(dǎo)管6和7使富含臭氧 的空氣再循環(huán)。這些導(dǎo)管6和7中的每一個(gè)都有一個(gè)靠近容器1的頂部8的開放的最上端，它同 樣被制成圓錐型，并且在各種情況下都包括向內(nèi)突出的葉片，其有助于促進(jìn)富含臭氧的空 氣進(jìn)入到相應(yīng)的文丘里吸液器2和3的渦旋通道。通過(guò)誘導(dǎo)在此階段的漩渦，可以發(fā)現(xiàn)這顯著改進(jìn)了富含臭氧的空氣和被文丘里吸 液器泵送的液體的混合效果，進(jìn)一步協(xié)助了臭氧和液體的積極混合。在另一個(gè)實(shí)施例中，三個(gè)文丘里吸液器再次位于一個(gè)圓柱形容器的底部，并且每 個(gè)都用于進(jìn)行彼此之間的噴射流的碰撞，同時(shí)每個(gè)都將空氣從具有渦旋誘導(dǎo)的上部的頂部 空間中吸出。吸液器的實(shí)際數(shù)量并不局限于此，但是迄今已發(fā)兩個(gè)吸液器就可以提供有效和充 分的水的混合和攪拌。這種安排的一個(gè)方面在于，在頂部空間內(nèi)的空氣經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后將排走并且此處 設(shè)置一個(gè)空氣減壓閥9，該閥由一個(gè)可編程的邏輯的計(jì)算機(jī)支配，其可回應(yīng)在頂部空間內(nèi) 檢測(cè)到的壓力并且通過(guò)設(shè)置降低這種壓力，它影響頂部空間內(nèi)待釋放的其他空氣的控制程度。通過(guò)這種方式，能夠有效地且經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)臭氧再循環(huán)的概念。 所述設(shè)備被設(shè)計(jì)成可分批處理，并且為此目的，其配備有一個(gè)用于容納待處理水 的儲(chǔ)藏容器10，并配備有一個(gè)可實(shí)現(xiàn)細(xì)濾器12通路的泵11，然后使液體通過(guò)導(dǎo)管13進(jìn)入 到一個(gè)混合裝置14中去，從那里液體導(dǎo)入到線圈15然后以大體相同的體積和壓力導(dǎo)入到 相應(yīng)的文丘里吸液器2和3。設(shè)置一個(gè)臭氧發(fā)生器16將其得到的臭氧產(chǎn)品引導(dǎo)到混合系 統(tǒng)14中去，并且同樣在這個(gè)單獨(dú)容器的實(shí)施方式中，在容器17內(nèi)供應(yīng)有通過(guò)劑量計(jì)18以 選定速度給量的過(guò)氧化氫，其得到的產(chǎn)品也同樣導(dǎo)入到混合裝置14中去?！⒊粞鹾瓦^(guò)氧化氫引入到液體中去，它們被加入到線圈15中，其目的在于， 在通過(guò)文丘里吸液器引入到主要的混合室前，提供一個(gè)氣體與液體間的長(zhǎng)期接觸時(shí)間?！┤萜?內(nèi)泵送入可以開始氧化法處理操作的足夠的液體，就這樣開始，并且 在具有許多取樣孔21的導(dǎo)管20內(nèi)設(shè)置探針，取樣孔21的目的是為了減少導(dǎo)管20內(nèi)的湍 流并且允許探針在處理過(guò)程中能夠變換位置，使得有足夠的液體傳送，從而能在孔內(nèi)建立 其當(dāng)前的狀態(tài)，而沒(méi)有導(dǎo)致混亂的本身的湍流和透氣，從而能夠維持穩(wěn)定的讀數(shù)。這個(gè)實(shí)施例中線圈15的長(zhǎng)度為15米，所以可知?dú)怏w與液體中的混合物質(zhì)將會(huì)有 相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間維持密切接觸。容器1的底部為圓錐形部件22，從而所有在容器內(nèi)的物質(zhì)將被引導(dǎo)至一個(gè)最低的 出口導(dǎo)管23，從那里再循環(huán)泵24通過(guò)混合裝置14使液體重新通過(guò)導(dǎo)管并最后回到線圈15 中。如前所述，處理過(guò)程是一個(gè)批量過(guò)程，大量液體被導(dǎo)入到容器1內(nèi)，處理一段時(shí)間 直到該液體已經(jīng)被充分處理，然后通過(guò)出口導(dǎo)管25和一個(gè)介質(zhì)過(guò)濾器26、一個(gè)儲(chǔ)藏容器27 和拋光劑通過(guò)在28處的混合裝置泵送出。類似的進(jìn)一步處理，例如在26處的進(jìn)一步過(guò)濾可以為一個(gè)碳過(guò)濾器，從而使得處 理后的液體得到最終的凈化?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，與第一實(shí)施方式不同之處在于，其具有兩個(gè)容器并且將兩個(gè)容器共 同地容納在一個(gè)外殼，使得被吸入到臭氧發(fā)生器或者甚至吸入到空氣釋放閥通道的空氣能 夠以例如干燥的狀態(tài)協(xié)助產(chǎn)生或不增加在頂部空間內(nèi)的臭氧。另外，由于具有兩個(gè)容器，與過(guò)程相關(guān)的第一個(gè)容器僅用于處理臭氧，第二個(gè)容器 隨后被用于提供一定量的臭氧和過(guò)氧化氫。隨后參照附圖3的細(xì)節(jié)，此處有兩個(gè)容器30和31，容器30具有兩個(gè)文丘里吸液器 32和33，容器31具有兩個(gè)文丘里吸液器34和35。正如第一實(shí)施方式，每個(gè)容器內(nèi)具有通過(guò)39的導(dǎo)管36，這些導(dǎo)管是圓錐形的并在 最上方具有一個(gè)較大的開口，該開口在圓柱體內(nèi)部較上的位置并且在兩個(gè)容器內(nèi)分別位于 頂部空間40和另一個(gè)頂部空間41內(nèi)，其用來(lái)在容器的主體部分例如42和43內(nèi)捕獲來(lái)自 處理液體的富含氧或富含臭氧的空氣，用這種方法實(shí)現(xiàn)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，并能促進(jìn)廢液 的高級(jí)氧化法處理工藝。每個(gè)容器的設(shè)備基本上與第一實(shí)施方式相同，包括一個(gè)來(lái)自于在44處所示的儲(chǔ) 藏室的供應(yīng)導(dǎo)管，其穿過(guò)一個(gè)在45處所示的細(xì)濾網(wǎng)然后被引導(dǎo)進(jìn)入導(dǎo)管系統(tǒng)加料混合導(dǎo) 管裝置46，在46處接收來(lái)自臭氧發(fā)生器47的臭氧和48處的添加劑(如果需要的話)。
隨后在混合裝置46處有一個(gè)具有較長(zhǎng)長(zhǎng)度的線圈，用于促進(jìn)在線圈49處的液體 和氣體在被引入文丘里吸液器32和33前的緊密聯(lián)系。此處有一個(gè)位于最下方的圓錐體底板50，其將得到的液體供應(yīng)到出口導(dǎo)管51，出 口導(dǎo)管51隨后相應(yīng)地將液體供應(yīng)到再循環(huán)泵52?？諝忉尫砰y53同樣可由可編程邏輯控制器控制，從而與頂部空間40維持一個(gè)適 當(dāng)?shù)膲毫Α?這里的過(guò)程是為了提供一個(gè)液體的第一批處理，只由當(dāng)液體被臭氧充分處理之 后，它才通過(guò)導(dǎo)管54泵送到第二系統(tǒng)，在那里也具有容器31，存在相同的元件，包括一個(gè)圓 錐形底板55. —個(gè)再循環(huán)泵56，一個(gè)用于促使添加劑與液體緊密聯(lián)系的線圈57，和一過(guò)氧 化氫儲(chǔ)存和供應(yīng)器59。以下將對(duì)處理過(guò)程本身進(jìn)行較詳細(xì)地說(shuō)明，但是像現(xiàn)在所描述的儀器設(shè)計(jì)成采用 第一批液體并將其引入到一個(gè)充足的水平，從而在第一容器30維持充足的頭部空間，使其 與臭氧徹底充分地混合，然后當(dāng)其被恰當(dāng)?shù)卣J(rèn)為已在第一階段進(jìn)行了充分處理，將其引入 到容器31內(nèi)，在此臭氧和過(guò)氧化氫也聯(lián)合加入。一旦它被認(rèn)為處理的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，到目前為止被處理的液體通過(guò)一個(gè)最終過(guò)濾器60 被泵送并引導(dǎo)到外部合適的儲(chǔ)藏器61內(nèi)。與第一實(shí)施方式相同，在一個(gè)容器內(nèi)有一采樣導(dǎo)管62，在另一容器內(nèi)有一采樣導(dǎo) 管63，導(dǎo)管具有許多通過(guò)導(dǎo)管的垂直高度分隔開的孔，從而允許一定限度的湍流，同樣允許 存在一個(gè)可通過(guò)導(dǎo)管降低到不同高度的監(jiān)測(cè)傳感器，以獲得狀態(tài)信息。另一個(gè)特征是，關(guān)于泵，每個(gè)都可選擇為變速型的。另一個(gè)特征是，可編程邏輯控 制器還可以確保選擇一個(gè)可優(yōu)化過(guò)程的效率的適當(dāng)?shù)乃俣?。雖然在第一實(shí)施方式中并未示出，圖3中示出的實(shí)施方式4的環(huán)境控制室是有利 的，其具有代表性的空氣調(diào)節(jié)器65，空氣調(diào)節(jié)器65確保通過(guò)臭氧發(fā)生器47或58或通過(guò)空 氣釋放閥53或66吸入的空氣相對(duì)干燥，這有助于過(guò)程的進(jìn)行。圖4和圖5是圖3中所示的通道管62和63的細(xì)節(jié)示意圖，并且這里示出了通過(guò) 控制索68間或降低的多個(gè)傳感器67，其位置可以變化，從而可以對(duì)容器內(nèi)處理的液體在不 同高度上進(jìn)行采樣。在圖6中，文丘里吸液器72和74位于第一和/或第二個(gè)容器的頂部，如圖6中所 示的容器70。文丘里吸液器在各自的液面86上方的頂部空間80內(nèi)具有噴嘴82和84。噴嘴82和第84對(duì)齊，這樣各自的排放物87和88以垂直向下的角度90碰撞。有利地，碰撞產(chǎn)生了極好的攪拌并且將水和有用的空氣氣體混合，從而氧化并凈 化水。文丘里吸液器82和84將來(lái)自溶液的富含臭氧和氧的空氣從容器92內(nèi)側(cè)和創(chuàng)建的 頂部空間80吸走，并使其返回到進(jìn)入流體76和78。在圖6中同樣示出了一個(gè)擋板94，其位于容器70的底部，用于向上反彈氣體的氣泡?，F(xiàn)在關(guān)于這個(gè)過(guò)程將做進(jìn)一步的評(píng)論，并進(jìn)行解釋以協(xié)助理解使用方法和儀器。首先，待處理的廢液在這里主要是通過(guò)反沖洗介質(zhì)過(guò)濾器過(guò)濾，在這種情況下名 義上是5微米的Zelbrite沸石過(guò)濾。
利用一個(gè)底閥并將其定位于一個(gè)T連接配件之前，可以防止倒流并且不會(huì)影響循 環(huán)泵的運(yùn)行效率。液體廢料被引入到再循環(huán)盤管中，同一直線上兩個(gè)文丘里吸液器出口前30米處 具有旋渦混合器。當(dāng)?shù)退降膫鞲衅鞲袘?yīng)到的待處理的最低量，這便開始了。在各種情況下使用的臭氧發(fā)生器也結(jié)合了分子篩，以將輸入的氧氣水平提高到 95%或更高，從而更有效的生產(chǎn)可簡(jiǎn)單的從環(huán)境空氣中得到的臭氧。在這個(gè)特殊的實(shí)施方式中使用的臭氧發(fā)生器能夠每小時(shí)提供30克臭氧。關(guān)于第二實(shí)施方式，已知臭氧可在水中維持溶解狀態(tài)長(zhǎng)達(dá)20分鐘。這樣臭氧首先 處理廢水，然后在液體中殘留的臭氧和由這一階段的得到的羥基自由基活性成分轉(zhuǎn)移到第 二階段處理容器內(nèi)，并被臭氧過(guò)氧化氫擊中，混合以在第二容器內(nèi)形成羥自由基。由于羥基自由基僅有1秒鐘的壽命，這更有益于處理的效率，在第二階段在液體 中具有大部分的集中的活性成分。廢水流通過(guò)位于文丘里吸液器前面線上渦旋混合器，誘導(dǎo)流體渦旋，促進(jìn)臭氧混 合到溶解狀態(tài)。所述的線上渦旋混合器沿著再循環(huán)管位于距離文丘里吸液器出口的0至10米的 任意地方。如上所述，液體廢棄物與來(lái)自容器上部的頂部空間的空氣混合，在壓力下爆破， 通過(guò)碰撞的噴嘴從渦旋混合處供給到文丘里吸液器，使液滴體積最小，使暴露在容器內(nèi)中 心位置的表面積最大，彼此直接相對(duì)，使得湍流最大，增加臭氧、羥基自由基和氧氣的混合 幾率，提高處理效率。正在容器內(nèi)處理的液體的質(zhì)量利用多參數(shù)傳感器監(jiān)測(cè)，該傳感器連接到電子電纜 并安裝在垂直的管內(nèi)，該管從容器的頂部延伸到僅比容器的底部略高的位置。所述電纜由 自動(dòng)化電動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制，以使傳感器的位置在操作過(guò)程中從頂部到液位底部進(jìn)行變化。所述具有許多孔的管的效果意味著它能有效地滲透，這將有足夠的連續(xù)的流體 流，從而測(cè)量水質(zhì)參數(shù)，減少并且預(yù)防湍流，而垂直傳感器滲透導(dǎo)管的底座是不滲透的并且 具有較大的直徑和圓周，不過(guò)這并沒(méi)有在圖中具體示出。這個(gè)底座承受流體的旋渦形成的再循環(huán)力和引力，使得容器再循環(huán)出口位于該底 座上。各種情況下的所述垂直傳感器導(dǎo)管具有一個(gè)曲線的形狀，使得來(lái)自文丘里吸液器 出口的空氣氣體流體碰撞不受限制。如上所述，所有的循環(huán)和轉(zhuǎn)移泵用的都是變速驅(qū)動(dòng)器。 這允許調(diào)整流速、頂部和壓力。連接水質(zhì)傳感器以控制變速驅(qū)動(dòng)器。空氣/氣體回收和再 循環(huán)是與通過(guò)和流體一起的變速驅(qū)動(dòng)器的流動(dòng)的調(diào)整成比例的。感應(yīng)水的方面，包括PH值，混濁度，溶解臭氧，氧化還原電位，溶解氧，氧氣量和臭氧量。本發(fā)明可應(yīng)用于所述設(shè)備、操控這種設(shè)備的方法和運(yùn)用這種處理方法和/或設(shè)備 所得到的最終產(chǎn)物。整個(gè)說(shuō)明書的目的在于闡明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
一種用于凈化污染液和/或廢液的設(shè)備，其利用氧化法處理所述污染液和/或廢液，所述設(shè)備包括第一容器，在第一容器內(nèi)進(jìn)行液體再循環(huán)，同時(shí)在第一容器內(nèi)的液體上方維持一個(gè)頂部空間；所述再循環(huán)液體從第一容器抽出并通過(guò)至少兩個(gè)噴嘴的其中之一重新引入到第一容器，兩個(gè)噴嘴對(duì)齊并定位成引導(dǎo)所述液體噴嘴流，使得這個(gè)噴嘴液體流與來(lái)自至少另一個(gè)噴嘴的液體發(fā)生碰撞；將臭氧引入到再循環(huán)液體中的裝置；將處理過(guò)的液體從第一容器內(nèi)抽出的裝置；其中每個(gè)噴嘴包括空氣抽吸裝置，其具有一種可以將吸入的空氣與通過(guò)噴嘴的液體混合的裝置，使得每個(gè)噴嘴的空氣抽吸裝置相連接并將空氣從容器內(nèi)的頂部空間排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，其進(jìn)一步包括將過(guò)氧化氫和/或凝固聚合 物引入循環(huán)液體的工具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，其進(jìn)一步包括一個(gè)第二容器，所述第 二容器用于接收來(lái)自所述第一容器的處理過(guò)的水，所述第二容器具有使液體進(jìn)行再循環(huán)的 裝置，同時(shí)在第二容器內(nèi)液體上方維持一個(gè)頂部空間，再循環(huán)液從第二容器內(nèi)排出并通過(guò) 至少兩個(gè)噴嘴的其中之一重新引入到第二容器，兩個(gè)噴嘴對(duì)齊并從而實(shí)現(xiàn)關(guān)于噴嘴液體的 一個(gè)相對(duì)另一個(gè)的相反流動(dòng)，每個(gè)噴嘴都包括空氣抽吸裝置，其具有一種可以將這種吸入 的空氣與通過(guò)噴嘴的液體混合的裝置，使得每個(gè)噴嘴的空氣抽吸裝置連接并將空氣從容器 內(nèi)的頂部空間排出，以及將過(guò)氧化氫、臭氧和/或聚合物引入到第二容器內(nèi)的再循環(huán)液中 然后使這樣處理過(guò)的液體從第二容器中流出的裝置。
4.根據(jù)在前的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，噴嘴位于所述容器在液面上 的相應(yīng)頂部空間內(nèi)的頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到3任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，每個(gè)噴嘴都設(shè)置將其流體引導(dǎo) 到或接近容器內(nèi)的最低位置。
6.根據(jù)在前的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，其進(jìn)一步包括位于所述容器 內(nèi)的一塊擋板，用于向上反彈氣泡。
7.根據(jù)在前的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，其進(jìn)一步包括一個(gè)液位傳感 器，用于維持相應(yīng)容器內(nèi)的頂部空間。
8.根據(jù)在前的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述容器內(nèi)的液位在釋放前 大約為容器體積的80%。
9.根據(jù)在前的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，其進(jìn)一步包括一個(gè)在循環(huán)回 路或者流入液體中的氣旋過(guò)濾器，分離懸浮固體同時(shí)減少附著在沙子/或沸石過(guò)濾器上的 固體，并且用流入的水手動(dòng)或者自動(dòng)沖洗。
10.根據(jù)在前的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，噴嘴為文丘里吸液器。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，凝固聚合物是聚合氯化鋁。
12.根據(jù)在前的任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，位于頂部空間中的空氣通過(guò) 導(dǎo)管從頂部空間向下排出到相應(yīng)噴嘴的相應(yīng)空氣入口，所述導(dǎo)管從頂部空間中的入口到噴 嘴處的橫截面積逐漸縮小，使得通過(guò)所述導(dǎo)管被排出的空氣被誘導(dǎo)為渦旋。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，液位傳感器自動(dòng)將上液面限制到一個(gè)容 器內(nèi)預(yù)設(shè)的最大高度，并且上液面控制一個(gè)預(yù)定的空間，該可控的空間包含了可選擇的體 積的空氣，包括從液體中釋放的氣體和在此空間內(nèi)存在的氣體。
14.一種氧化處理廢液的方法，包括以下步驟，將待處理的液體引入到在一個(gè)容器中， 在容器中進(jìn)行液體再循環(huán)，從而在第一個(gè)容器內(nèi)的液體上方維持一個(gè)頂部空間，再循環(huán)液 體從第一容器排出并通過(guò)至少兩個(gè)噴嘴的其中之一重新引入到容器內(nèi)，兩個(gè)噴嘴對(duì)齊并定 位成引導(dǎo)液體流，使得這個(gè)液體流與來(lái)自至少另一個(gè)噴嘴的液體發(fā)生碰撞；其中每個(gè)噴嘴 包括空氣抽吸裝置，其具有一種可以將這種吸入的空氣與通過(guò)噴嘴的液體混合的裝置，使 得每個(gè)噴嘴的空氣抽吸裝置相連接并將空氣從容器內(nèi)的頂部空間排出，以及將臭氧引入到 再循環(huán)液中然后將這樣處理過(guò)的液體從容器排出的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，其進(jìn)一步包括，引入液體，然后在所述 第一容器內(nèi)第一次處理后引入第二容器，在第二容器內(nèi)液體進(jìn)行再循環(huán)，使得第二容器內(nèi) 液體上方維持一個(gè)頂部空間，再循環(huán)液從第二容器內(nèi)排出，并通過(guò)至少兩個(gè)噴嘴的其中之 一重新引入到第二容器，兩個(gè)噴嘴對(duì)齊并從而實(shí)現(xiàn)關(guān)于噴嘴液體的一個(gè)相對(duì)另一個(gè)的相反 流動(dòng)，每個(gè)噴嘴包括空氣抽吸裝置，其具有一種可以將這種吸入的空氣與通過(guò)噴嘴的液體 混合的裝置，每個(gè)噴嘴的空氣抽吸裝置相連接并將空氣從容器內(nèi)的頂部空間排出，以及將 過(guò)氧化氫、臭氧和/或聚合物引入到第二容器的再循環(huán)液然后使這樣處理過(guò)的液體從第二 容器中流出的裝置。
全文摘要
一種用于凈化污染液和/或廢液的設(shè)備，其利用氧化法處理所述污染液和/或廢液，所述設(shè)備包括第一容器，在第一容器內(nèi)進(jìn)行液體再循環(huán)，同時(shí)在第一容器內(nèi)的液體上方維持一個(gè)頂部空間；所述再循環(huán)液體從第一容器流出并通過(guò)至少兩個(gè)噴嘴的其中之一重新引入到第一容器，兩個(gè)噴嘴對(duì)齊并定位成引導(dǎo)所述液體噴嘴流，使得這個(gè)噴嘴液體流與來(lái)自至少另一個(gè)噴嘴的進(jìn)入液體發(fā)生碰撞；將臭氧引入到再循環(huán)液體中的裝置；將處理過(guò)的液體從第一容器內(nèi)抽出的裝置；其中每個(gè)噴嘴包括空氣抽吸裝置，其具有一種可以將這種吸入的空氣與通過(guò)噴嘴液體混合的裝置，使得每個(gè)噴嘴的空氣抽吸裝置相連接并將空氣從容器內(nèi)的頂部空間排出。
文檔編號(hào)C02F1/56GK101868426SQ200880117317
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者馬克·理查德·洛班 申請(qǐng)人:水回收私人有限公司