申请日2014.04.30
公开(公告)日2014.08.20
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明公开了一种电加工污水净化循环回用系统，污水池的污水经脉冲电浮槽流至下级待处理池，再利用污水泵将水抽出至离心射流器将待处理水与水体内臭氧发生器产生的臭氧水在离心射流器内混合后进入不锈钢反应室中进行反应，从而杀菌消毒、去霉除味等作用，利用反应室工作过程中产生的压力将臭氧分解处理后的水压入各级滤室中进行过滤处理，去除水中的泥沙、病菌、胶体、重金属、余氯、大分子有机物等有害物质，最后得到可供使用的中水。本系统仅需要电，不需要其他任何化学药品，无残留，不会造成二次污染，是一种高效、安全、无毒、无残留的处理手段。
权利要求书
1.一种电加工污水净化循环回用系统，其特征在于：包括污水 池(1)、自然引导流水槽(2)、装有脉冲电浮装置的脉冲电浮槽(3)、 待处理池(4)、污水泵(5)、不锈钢滤网(6)、离心射流器(7)、水 体内臭氧发生器(8)、反应室(9)、第一滤室(10)、第二滤室(11)、 第三滤室(12)和清洁水池(13)，所述污水池(1)的出水口和脉冲 电浮槽(3)的进水口之间通过自然引导流水槽(2)连通，所述脉冲 电浮槽(3)的出水口与待处理池(4)连通，所述污水泵(5)将待 处理池(4)内的水抽入离心射流器(7)内，所述污水泵(5)的进 水口上连接有不锈钢滤网(6)，所述污水泵(5)的出水口通过管道 与离心射流器(7)的污水进水嘴(7-1)相连，所述离心射流器(7) 的臭氧水进水嘴(7-8)与水体内臭氧发生器(8)的臭氧水出口(8-7) 相连，所述离心射流器(7)的混合水出水管(7-6)与反应室(9) 的进水口相连，所述反应室(9)的出水口通过管道与第一滤室(10) 的进水口相连，所述第一滤室(10)的出水口分别通过管道同时与第 二滤室(11)和第三滤室(12)相连，所述第二滤室(11)和第三滤 室(12)的出水口通过清洁水管道(26)连接到清洁水池(13);
其中，所述离心射流器(7)包括从上到下依次连接的污水进水 嘴(7-1)、喉嘴(7-2)、自激腔(7-3)、喉径(7-4)、混合室(7-5) 和混合水出水管(7-6)，所述喉嘴(7-2)为下端口径大于上端口径 的漏斗形，所述喉嘴(7-2)的下端中部设有进水口，所述喉嘴(7-2) 的下端靠近进水口处还设有空气进口(7-7)，所述污水进水嘴(7-1) 与喉嘴(7-2)的下端进水口联通，所述自激腔(7-3)的内腔呈凹形， 所述自激腔(7-3)的下端进水口与喉嘴(7-2)的出水口相连，所述 自激腔(7-3)的上端中部的出水口与喉径(7-4)的下端相连，所述 喉径(7-4)的上端与混合室(7-5)的进水口相连，所述混合室(7-5) 的进水口旁设有臭氧水进水嘴(7-8)，所述混合室(7-5)的右侧出 水口与混合水出水管(7-6)相连;
所述水体内臭氧发生器(8)包括反应器本体(8-1)、在反应器 本体(8-1)上密封可拆卸成对连接有板式电极(8-2)和喷嘴电极 (8-3)，每个喷嘴电极(8-3)包括导电金属管(8-3-1)和该导电金 属管(8-3-1)一端密封固定连接的导电金属喷嘴(8-3-2)，所述板 式电极(8-2)的板端和喷嘴电极(8-3)的喷嘴端均位于反应器本体 (8-1)内，每个板式电极(8-2)的板端与一个喷嘴电极(8-3)的 喷嘴(8-3-2)对应，位于反应器本体(8-1)内的喷嘴电极(8-3) 上套有绝缘套(8-4)，所述反应器本体(8-1)的一端的底部设有洁 净水进水口(8-5)，所述反应器本体(8-1)的另一端设有与反应器 本体(8-1)下部相通的臭氧水室(8-6)，所述臭氧水室(8-6)的体 积小于反应器本体(8-1)的体积，所述臭氧水室(8-6)的底部设有 臭氧水出水口(8-7)，每个所述喷嘴电极(8-3)的喷嘴上设有隔套 (8-8)，所述隔套(8-8)的顶端设有出气口;所述臭氧发生器(8) 的洁净水进水口(8-5)通过管道与清洁水管道(26)相连。
2.根据权利要求1所述一种电加工污水净化循环回用系统，其 特征在于：所述反应室(9)的顶部设有排气管和压力传感器(24)， 所述排气管上设有第一电磁阀(15)，所述第一滤室(10)的出水口 和第二滤室(11)的进水口之间以及第一滤室(10)的出水口与第二 滤室(11)的进水口之间分别设有第二电磁阀(16)和第四电磁阀(18)， 所述清洁水管道(16)上依次设有第六电磁阀(20)和第七电磁阀(21);
所述待处理池(4)、反应室(9)和清洁水池(13)内均设有液 位传感器(23);
所述第一滤室(10)和第四电磁阀(18)之间的管道上也设有压 力传感器(24)。
3.根据权利要求1或2任一项所述一种电加工污水净化循环回 用系统，其特征在于：所述水体内臭氧发生器(8)的洁净水进水口 (8-5)与清洁水管道(26)的连接点位于第六电磁阀(20)和第七 电磁阀(21)之间，所述洁净水进水口(8-5)与清洁水管道(26) 相连的管道上设有手动节流阀(22)。
4.根据权利要求1或2任一项所述一种电加工污水净化循环回 用系统，其特征在于：所述反应室(9)和第一滤室(10)上均设有 手动排气阀(25)。
5.根据权利要求1或2任一项所述一种电加工污水净化循环回 用系统，其特征在于：还包括第三电磁阀(17)和第五电磁阀(19)， 所述第二滤室(11)的出水口同时通过管道与第三电磁阀(13)相连， 所述第三滤室(18)的出水口同时通过管道与第五电磁阀(19)相连， 所述第五电磁阀(19)和第三电磁阀(17)通过的出水口分别通过管 道连接到污水池(1)中。
6.根据权利要求5所述一种电加工污水净化循环回用系统，其 特征在于：所述第六电磁阀(20)和第七电磁阀(21)之间的清洁水 管道(26)上还通过管道连接有第二手动调节阀(14)，该第二手动 调节阀(14)通过管道与待处理池(4)连通。
7.根据权利要求1-2任一项所述一种电加工污水净化循环回用 系统，其特征在于：所述臭氧水进水嘴(7-8)偏心设置，所述臭氧 水进水嘴(7-8)的嘴口朝向混合室(7-5)的中段部。
8.根据权利要求1-2任一项所述一种电加工污水净化循环回用 系统，其特征在于：所述喷嘴电极(8-3)的导电金属管(8-3-1)的 外径为10-15mm，内径为1.5-2.5mm，所述喷嘴(8-3-2)内有一同轴 圆孔和锥角为10°-26°的锥孔组成的通孔，所述喷嘴(8-3-2)的 锥孔端外形成锥台体，每一个板式电极(8-2)的导电金属板的面积 为与其对应的喷嘴电极(8-3)的喷嘴(8-3-2)的锥台体端面面积的 80-120倍，所述板式电极(8-2)的导电金属板的厚度为5-8mm。
9.根据权利要求1-2任一项所述一种电加工污水净化循环回用 系统，其特征在于：所述隔套(8-8)的出气口设置在隔套(8-8)顶 端的中部。
说明书
一种电加工污水净化循环回用系统
技术领域
本发明涉及一种污水处理系统，特别是涉及一种电加工污水净化 循环回用系统。
背景技术
随着工业化和城市化的发展，水环境污染、水资源紧缺日益严重， 水污染控制，水环境保护刻不容缓。
目前水处理方法有：(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三) 吸附法、(四)去离子法、(五)逆渗透法、反渗透法;(六)超过滤法、 (七)蒸馏法、(八)消毒法、(九)生物化学法等，及最新颖的(十)正向 渗透法、自然净化方法。
以上传统的处理污水方法，即使排放达标，对水资源也是浪费。 如采用一般性技术，要将污水处理水质提高到可循环再利用的水平， 流程繁冗，成本过高，造成中水回用技术普及程度不高。比如采用化 学法适用于高浓度、高盐的废水，由于添加药剂造成化学残留和二次 污染，所以化学法不仅处理成本高，而且致命的缺点是无法达标排放。 生物法的缺点是处理装置占地面积大，对PH值和温度的要求高，在 污水成分上有局限性。
现在用臭氧处理污水的技术得到专家们的青睐，臭氧是由三个氧 原子组成的，由于它有较高的氧化还原电位，所以有极强的氧化能力， 可以降解水中多种杂质和杀灭多种致病菌、霉菌、病毒以及杀死诸如 饰贝科软体动物幼虫(达98%)及水生物如剑水蚤、寡毛环节动物、 水蚤轮虫等。
臭氧水处理之所以在世界上得到长足的发展，不只是由于其有效 的去杂与杀菌能力，而且在于经它处理后在水中不产生二次污染(残 毒)，多余的臭氧也会较快分解为氧气而不似氯剂在水中形成氯氨、 氯仿等致癌物质，因而被世界公认为最安全的消毒剂。
目前，臭氧发生器都是水上发生器，产生臭氧后，将臭氧通过增 压，然后通过输送管道输送到水体内，与水混合。能耗高、噪音大， 运营费用高。还可能造成臭氧泄露事件的发生。因此，臭氧处理实际 上没能在污水处理中得到广泛的推广。
发明人早期申请了的专利，专利号为ZL200610054528，公开了 一种等离子体臭氧发生器，包括电抗器、调压变压器、高压变压器、 高压硅堆空气开关、反应器、限流电阻、隔离开关、该发生器电源线 的火线与一个电抗器的一端串联，该电抗器的另一端与调压变压器的 一个输出端连接，电源线的零线与调压变压器的另一输入端连接诶， 调压变压器的两个输出端分别于高压变压器的两个输入端连接，高压 变压器的以输出端与一个高压硅堆的负极、一个空气开关的一端、另 一个电抗器的一端、反应器上的各板式电极的一端连接后接地，一个 限流电阻的一端与一个电容器的一端串联后，一个限流电阻的另一端 与高压变压器的另一输出端连接，电容器的另一端与格力开关的一端 连接……。在反应器上设有进水口和出水口，当各板式电极和喷嘴电 极在反应器中进行脉冲放电时，产生冲击波，强紫外线，高温、高压、 空化流和大量自由基，由于空气或氧气喷射进板式电极和喷嘴电极之 间(等离子体通道内)，产生大量臭氧，在它们瞬间联合作用下，完 成杀灭菌以及对有机物的降解，同时与现有的臭氧处理系统相比能够 降低能耗和噪声。经过发明人的长期实践，该装置虽然通过增加电极 对，能增加产臭氧的量，但是能耗较大，也就是说该装置还存在臭氧 产生率较低的缺陷。
臭氧处理的关键技术之一就是要保证水中臭氧的浓度，使得臭氧 和污水能够得到充分均匀的混合，目前臭氧都是直接增压后通入水中 进行溶解得到臭氧水，再直接将臭氧水通入污水中，这样不能保证臭 氧能与污水充分混合。这就不能更好的保证最后污水处理的质量。
因此，本领域技术人员致力于找到一个污水处理系统，流程简单、 无二次污染、能耗低、能达标排放循环利用、适用性强的污水处理系 统。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供 一种适合广泛推广、能耗低、安全、无毒、经济、流程简单的的电加 工污水净化循环回用系统。
为实现上述目的，本发明提供了一种电加工污水净化循环回用系 统，其特征在于：包括污水池、自然引导流水槽、装有脉冲电浮装置 的脉冲电浮槽、待处理池、污水泵、不锈钢滤网、离心射流器、水体 内臭氧发生器、反应室、第一滤室、第二滤室、第三滤室和清洁水池， 所述污水池的出水口和脉冲电浮槽的进水口之间通过自然引导流水 槽连通，所述脉冲电浮槽的出水口与待处理池连通，所述污水泵将待 处理池内的水抽入离心射流器内，所述污水泵的进水口上连接有不锈 钢滤网，所述污水泵的出水口通过管道与离心射流器的污水进水嘴相 连，所述离心射流器的臭氧水进水嘴与水体内臭氧发生器的臭氧水出 口相连，所述离心射流器的混合水出水管与反应室的进水口相连，所 述反应室的出水口通过管道与第一滤室的进水口相连，所述第一滤室 的出水口分别通过管道同时与第二滤室和第三滤室相连，所述第二滤 室和第三滤室的出水口通过清洁水管道连接到清洁水池;
其中，所述离心射流器包括从上到下依次连接的污水进水嘴、喉 嘴、自激腔、喉径、混合室和混合水出水管，所述喉嘴为下端口径大 于上端口径的漏斗形漏斗形，所述喉嘴的下端中部设有进水口，所述 喉嘴的下端靠近进水口处还设有空气进口，所述污水进水嘴与喉嘴的 下端进水口相连，所述自激腔内腔呈凹形，所述自激腔的下端进水口 与喉嘴的出水口相连，所述自激腔的上端中部的出水口与喉径的下端 相连，所述喉径的上端与混合室的进水口相连，所述混合室的进水口 旁设有臭氧水进水嘴，所述混合室的右侧出水口与混合水出水管相 连;
所述水体内臭氧发生器包括反应器本体、在反应器本体上密封可 拆卸成对连接有板式电极和喷嘴电极，每个喷嘴电极包括导电金属管 和该导电金属管一端密封固定连接的导电金属喷嘴，所述板式电极的 板端和喷嘴电极的喷嘴端均位于反应器本体内，每个板式电极的板端 与一个喷嘴电极的喷嘴对应，位于反应器本体内的喷嘴电极上套有绝 缘套，所述反应器本体的一端的底部设有洁净水进水口，所述反应器 本体的另一端设有与反应器本体下部相通的臭氧水室，所述臭氧水室 的体积小于反应器本体的体积，所述臭氧水室的底部设有臭氧水出水 口，每个所述喷嘴电极的喷嘴上设有隔套，所述隔套的顶端设有出气 口;所述臭氧发生器的洁净水进水口通过管道与清洁水管道相连。
采用上述技术方案，污水在进入污水池之前，先经过初步的截留、 沉淀等预处理。
预处理后的污水首先在脉冲电浮槽内通过脉冲电浮分离掉水中 的细小悬浮物、藻类及微絮体等，吸附水中的疏水性杂质，污水中的 有机物初步分解，同时杀菌和脱色，进一步完成固液分离。然后水进 入待处理池，在污水泵的作用下将污水提速后的污水从污水进水最进 入离心射流器内，然后进入喉嘴，在喉嘴的作用下，提高流速，同时 曝气(有空气从空气进口进入喉嘴内)。当污水高速进入自激腔室与 自激腔内壁碰闯发生强烈冲击波并形成一定规律的涡漩，在冲击波不 断的作用下腔室压力增大，并产生脉冲射流水经过喉径进入到混合 室，与臭氧水进水嘴切入的臭氧水体形成剪切效应，击散了脉冲射流 水的水外缘，从而产生大量的水气泡，逐渐增大室内压力，当压力达 到一定数值时，室内形成气墙，阻碍了脉冲射流水的穿透力，在气墙 中心处此时形成向心水涡流，在压力作用下喷射式进入混合水出水 管，并在混合水出水管与腔室联接处附近产生负压，进而提升了出水 的流速，完成两种水体的充分混合。
同时，在专利号为ZL200610054528的基础上，将水体内臭氧发 生器进行改进，在喷嘴电极上增加一个隔套，减少进入隔套内的水的 量，更有利于产生更多的臭氧气，经过实践发现，通过这样的改进后， 在相同对数的电极下，臭氧的产气量比之前提高了30%。在反应器本 体的另一端增设一个体积小于反应器本体的臭氧水室，使得臭氧水在 流出前加速，一方面使得臭氧与水更均匀的混合，另一方面，该加速 的臭氧水在出去后与污水在离心射流器内混合得更充分，更均匀。
污水和臭氧水在反应室内充分反应，臭氧通过其强氧化性对污水 进行杀菌消毒，去霉味，降解除有机物和三致物质。然后再通过第一、 第二和第三滤室去除水中的泥沙、病菌、胶体、重金属、余氯、大分 子有机物等有害物质达标排放到清洁水池。得到可供利用的中水。能 耗低、安全、无毒、无残留，经济、流程简单，适用性广，可用于处 理工业废水、养殖废水等。
在上述技术方案中：所述反应室的顶部设有排气管和压力传感 器，所述进气管上设有第一电磁阀，所述第一滤室的出水口和第二滤 室的进水口之间以及第一滤室的出水口与第二滤室的进水口之间分 别设有第二电磁阀和第四电磁阀，所述清洁水管道上依次设有第六电 磁阀和第七电磁阀;
所述待处理池、反应室和清洁水池内均设有液位传感器;
所述第一滤室和第四电磁阀之间的管道上也设有压力传感器。增 设上述液位传感器、电磁阀、压力传感器等便于处理过程中的控制和 调节。
在上述技术方案中：所述水体内臭氧发生器的洁净水进水口与清 洁水管道的连接点位于第六电磁阀和第七电磁阀之间，所述洁净水进 水口与清洁水管道相连的管道上设有手动节流阀。便于调节清洁水进 入水体内臭氧发生器的流量。
在上述技术方案中：所述反应室和第一滤室上均设有手动排气 阀。便于手动排气利于人工清洗滤室。
在上述技术方案中：还包括第三电磁阀和第五电磁阀，所述第二 滤室的出水口同时通过管道与第三电磁阀相连，所述第三滤室的出 水口同时通过管道与第五电磁阀相连，所述第五电磁阀和第三电磁阀 通过的出水口分别通过管道连接到污水池中。这样使用前可以通过选 择性关闭第二、第四、第三、第五和第六电磁阀完成对第二和第三滤 室的冲洗。
在上述技术方案中：所述第六电磁阀和第七电磁阀之间的清洁水 管道上还通过管道连接有第二手动调节阀，该第二手动调节阀通过管 道与待处理池连通。这样，在水体内臭氧发生器产生的臭氧浓度达到 指定的标准前，也就是说此时的污水处理还不达标，就将该不达标的 污水排放到待处理池中，从而不影响最后排放的清洁水的质量。
作为优选：所述臭氧水进水嘴偏心设置，所述臭氧水进水嘴的嘴 口朝向混合室的中段部。
作为优选：所述喷嘴电极的导电金属管的外径为10-15mm，内径 为1.5-2.5mm，所述喷嘴内有一同轴圆孔和锥角为10°-26°的锥孔 组成的通孔，所述喷嘴的锥孔端外形成锥台体，每一个板式电极的导 电金属板的面积为与其对应的喷嘴电极的喷嘴的锥台体端面面积的 80-120倍，所述板式电极的导电金属板的厚度为5-8mm。
作为优选：所述隔套的出气口设置在隔套顶端的中部。
本发明的有益效果是：1、本发明只用电，不添加其他任何化学 药剂，安全，节能，成本低，无毒、无残留，不会造成二次污染，适 用性广，可用于工业废水和养殖废水的处理。
2、本发明采用水体内臭氧发生器，喷嘴电极的喷嘴上增加隔套， 臭氧的产气量提高了30%，节能，净化效果增强。并且增设臭氧水室， 使得臭氧水在出去之前提速，使得臭氧与水充分混合均匀，出去后的 臭氧水速度快，有利于臭氧水与污水在离心射流器中的充分混合，使 得反应更彻底。水体内臭氧发生器使得输送臭氧的管道被取消，反应 电极装在水中，臭氧直接在水体内产生，更安全可靠，能耗相对较低。
3、本发明采用离心射流器，将污水和臭氧水充分混合，使得反 应更充分。
4、本发明处理后的废水为可供使用的中水，经回流管道输送到 储水池中，可供洗涤、喷淋等用途。
