基于臭氧发生器的废水处理系统的制作方法

本发明涉及废水处理，尤其涉及一种基于臭氧发生器的废水处理系统。

背景技术：

1、由于臭氧在水中有较高的氧化还原电位(2.07v)，臭氧氧化技术近年来已广泛应用在工业废水深度处理中。对于臭氧无法降解或无法完全降解的有机物，利用臭氧在水中分解所形成的高活性羟基自由基对其进行深度氧化，将其转换为小分子化合物、水及二氧化碳，从而达到净化效果，这种工艺被称为“高级氧化工艺”。臭氧在水中溶解度较低，当气液混合不充分时，传质效率低，使得臭氧损耗量大，且在低剂量和短时间内不能完全氧化污染物，难以达到处理效果。

2、中国专利公开号：cn104150578，公开了一种臭氧催化氧化水处理装置，其技术点为在处理装置在底部、中部、上部分别装有不同数量的臭氧投加单元，以及双氧水投加单元，尾气除沫后送至破坏系统。由此可见，该臭氧催化氧化水处理装置缺乏在废水处理中用一定的强氧化剂处理水样时，对所消耗的氧化剂量的实时监测，不能及时判断需要的臭氧量。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种基于臭氧发生器的废水处理系统，用以克服现有技术中在废水处理中用一定的强氧化剂处理水样时，没有对所消耗的氧化剂量的实时监测，投放的臭氧量不准确以及不能完全氧化污染物，造成臭氧损耗量大的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于臭氧发生器的废水处理系统，包括，

3、进水口，其用以排入待处理废水，所述进水口内设置有离子仪，用以检测进水口处通过的待处理废水内第一目标物质浓度；

4、反应池，其与所述进水口相连，用以储存进水口处排入的待处理废水，所述反应池顶部设置有喷淋器，所述喷淋器下部设置有催化剂层，所述催化剂层用以对所述喷淋器喷出的待处理废水中的臭氧进行催化；

5、臭氧发生器，其与所述反应池相连，用以产生臭氧并向反应池中通入臭氧，所述臭氧发生器的实时臭氧发生量可调节；

6、废水测定仪，其设置在所述反应池底部，用以检测反应池内的待处理废水的实时臭氧浓度、实时第一目标物质浓度以及实时第二目标物质浓度；

7、尾气浓度计，其设置在所述反应池内部的顶端，用以检测反应池内空气中的实时臭氧浓度；

8、溶气泵，其设置在所述反应池一侧，且与所述臭氧发生器相连，所述溶气泵用以抽取反应池底部的待处理废水，并输送至所述喷淋器处喷出，溶气泵还能够将臭氧发生器产生的臭氧充入抽取的待处理废水中；

9、净水控制器，其与所述进水口、所述反应池、所述臭氧发生器、所述废水测定仪、所述尾气浓度计以及所述溶气泵分别相连，用以在第一预设条件下根据实时臭氧浓度确定是否开启所述溶气泵进行深度催化氧化净水或是否调整实时臭氧发生量，在第二预设条件下，根据所述反应池的当前处理时长确定是否开启所述溶气泵，并将所述臭氧发生器产生的臭氧充入至抽取的待处理废水中；

10、其中，第一预设条件为第一目标物质实时去除速率差大于标准去除速率差且第一目标物质实时去除速率小于标准去除速率；

11、第二预设条件为第一目标物质实时去除速率差大于标准去除速率差，第一目标物质实时去除速率小于标准去除速率，且实时臭氧浓度处于第一预设臭氧浓度和第二预设臭氧浓度之间。

12、进一步地，所述净水控制器内设有第一目标物质标准去除速率差，净水控制器能够根据所述进水口处的离子仪的检测结果计算第一目标物质标准去除速率，并根据所述废水测定仪检测的待处理废水的实时第一目标物质浓度计算实时去除速率，根据第一目标物质标准去除速率与实时去除速率计算实时去除速率差，

13、所述净水控制器在第一目标物质实时去除速率差大于标准去除速率差时，净水控制器将第一目标物质标准去除速率与实时去除速率进行对比判定，以确定所述反应池内的废水处理状态；

14、其中，△vs=|vs-vb|，△vs为实时去除速率差，vb为第一目标物质标准去除速率，vs为实时去除速率。

15、进一步地，所述净水控制器获取第一目标物质实时去除速率，并根据第一目标物质标准去除速率对实时去除速率进行判定，

16、所述净水控制器在第一目标物质实时去除速率小于标准去除速率时，将对待处理废水中的实时臭氧浓度进行判定，以确定是否开启所述溶气泵进行深度催化氧化净水；

17、所述净水控制器在第一目标物质实时去除速率大于标准去除速率时，将控制尾气臭氧浓度计检测尾气中臭氧浓度，以确定净水控制器是否需要对所述臭氧发生器的实时臭氧发生量进行调节。

18、进一步地，所述净水控制器内设置有第一预设臭氧浓度与第二预设臭氧浓度，并通过废水测定仪获取待处理废水中的实时臭氧浓度，在第一目标物质实时去除速率小于标准去除速率时，根据第一预设臭氧浓度与第二预设臭氧浓度对实时臭氧浓度进行判定，

19、所述净水控制器在实时臭氧浓度小于第一预设臭氧浓度时，将所述臭氧发生器的实时臭氧发生量进行调整为cs′；

20、所述净水控制器在实时臭氧浓度处于第一预设臭氧浓度和第二预设臭氧浓度之间时，将对所述反应池内的当前处理时长进行判定，以确定净水控制器是否控制所述溶气泵开启；

21、所述净水控制器在实时臭氧浓度大于第二预设臭氧浓度时，将控制所述溶气泵开启，通过所述溶气泵抽取所述反应池底部的待处理废水并输送至所述喷淋器处喷出；

22、其中，cs′=cs×[1+(vb-vs)/vb]，cs′为调整后的臭氧发生器的实时臭氧发生量，cs为臭氧发生器的实时臭氧发生量，vb为第一目标物质标准去除速率，vs为第一目标物质实时去除速率。

23、进一步地，所述净水控制器内设有第一净水阶段的标准处理时长，当实时臭氧浓度处于第一预设臭氧浓度和第二预设臭氧浓度之间时，净水控制器将获取所述反应池的当前处理时长，

24、所述净水控制器在所述反应池的当前处理时长大于等于第一净水阶段的标准处理时长时，将控制所述溶气泵开启，通过所述溶气泵抽取所述反应池底部的待处理废水并输送至所述喷淋器处喷出，并将所述臭氧发生器产生的臭氧充入抽取的待处理废水中。

25、进一步地，所述净水控制器设置有第二目标物质标准浓度和第二目标物质初始浓度，当所述溶气泵开启时，所述净水控制器获取待处理废水中的第二目标物质实时浓度，并根据第二目标物质标准浓度对第二目标物质实时浓度进行判定，

26、所述净水控制器在第二目标物质实时浓度小于等于第二目标物质标准浓度时，将处理完成的废水从出水口排出，净水处理完成；

27、所述净水控制器在第二目标物质实时浓度大于第二目标物质标准浓度时，将根据第二目标物质初始浓度与第二目标物质实时浓度计算第二目标物质实时催化去除速率，以确定是否对所述催化剂层进行旋转调整。

28、进一步地，所述净水控制器还设有第二目标物质标准催化去除速率，当第二目标物质实时浓度大于第二目标物质标准浓度时，净水控制器计算第二目标物质实时催化去除速率，并根据第二目标物质标准催化去除速率对第二目标物质实时催化去除速率进行判定，

29、所述净水控制器在第二目标物质实时催化去除速率小于第二目标物质标准催化去除速率时，将对所述催化剂层旋转，旋转35°-45°。

30、进一步地，所述净水控制器内设置有标准反应时长，当所述进水口排入待处理废水时，所述离子仪实时检测进水口处通过的待处理废水内第一目标物质浓度，并根据第一目标物质浓度与排入待处理废水体积分段计算第一目标物质的总量，净水控制器根据计算的第一目标物质的总量与标准反应时长计算标准去除速率；

31、其中，m=cz×qq，vb=m/t，m为第一目标物质的总量，cz为第一目标物质浓度，qq为排入待处理废水体积，t为标准反应时长，vb为第一目标物质标准去除速率。

32、进一步地，所述臭氧发生器的初始臭氧发生量x根据第一目标物质的总量m确定，所述净水控制器内设有第一预设臭氧量x1、第二预设臭氧量x2、第三预设臭氧量x3、第一预设第一目标物质的总量m1、第二预设第一目标物质的总量m2、第一预设时间t1、第二预设时间t2以及第三预设时间t3，当所述进水口排入待处理废水时，净水控制器将第一目标物质的总量m与第一预设第一目标物质的总量m1、第二预设第一目标物质的总量m2进行对比，

33、当m≤m1时，所述净水控制器内选取第一预设臭氧量x1作为初始臭氧发生量x，并选择第一预设时间t1作为初始处理时长t；

34、当m1＜m≤m2时，所述净水控制器内选取第二预设臭氧量x2作为初始臭氧发生量x，并选择第二预设时间t2作为初始处理时长t；

35、当m＞m2时，所述净水控制器内选取第三预设臭氧量x3作为初始臭氧发生量x，并选择第三预设时间t3作为初始处理时长t。

36、进一步地，所述净水控制器内设置有尾气标准臭氧浓度，在第一目标物质实时去除速率大于标准去除速率时，净水控制器通过所述尾气浓度计获取尾气实时臭氧浓度，并根据尾气标准臭氧浓度对尾气实时臭氧浓度进行判定，

37、所述净水控制器在尾气实时臭氧浓度大于尾气标准臭氧浓度时，将减小所述臭氧发生器的实时臭氧发生量；

38、其中，ccs′=ccs×[1-(ccs-ccd)/ccd]，ccs′为减小后的臭氧发生器的实时臭氧发生量，ccs为检测第二目标物质时臭氧发生器的实时臭氧发生量，ccd为尾气标准臭氧浓度。

39、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过将对废水的处理分为两个阶段，第一阶段为对易降解的有机废水物质的直接氧化处理，第二阶段为对难降解有机废水物质的催化氧化处理，通过净水控制器根据实时检测的实时去除速率以及计算的实时去除速率差判定是否臭氧发生器的实时臭氧发生量进行调节以及是否开启溶气泵进入第二阶段的深度催化氧化净水，通过根据废水处理的实时情况调整臭氧发生器的发生量，使臭氧的投放始终处于一个合适的值，不会过多或过少，避免了直接氧化时臭氧量不足或浪费的情况，在直接氧化完成后开启溶气泵引入催化剂，进一步对废水中难降解有机物质进行催化氧化，并实时检测处理的状态，调整臭氧量以及废水与催化剂的面积，保障了投放臭氧量的准确性，有利于完全氧化废水污染物，避免造成臭氧损耗量大。

40、进一步地，通过净水控制器根据第一目标物质标准去除速率与实时去除速率计算实时去除速率差，再根据第一目标物质标准去除速率差对时去除速率差进行判定，在标准去除速率差的范围内则净水控制器可以不用对废水处理系统的当前运行状态进行调整，其运行状态正常，若超出了标准去除速率差的范围则通过具体的实时去除速率确定所述反应池内的废水处理状态，保障了对反应池内的状态进行实时监测设置标准去除速率差使在监测反应状态时有一定的容错性。

41、进一步地，通过净水控制器实时获取第一目标物质实时浓度并计算第一目标物质实时去除速率，根据第一目标物质标准去除速率判定是否对臭氧发生器的实时臭氧发生量进行调节或是否开启溶气泵进行深度催化氧化净水，避免了在氧化完易直接氧化的物质后，不能快速氧化其他物质时造成的臭氧损耗，保障了在第一目标物质氧化后，可以有效直接的进行对第二目标物质的催化氧化。

42、进一步地，通过在净水控制器检测到第一目标物质实时去除速率小于标准去除速率时，获取实时臭氧浓度，判定此时臭氧是否已减少需要增加，或是第一阶段的直接氧化已结束是否需要开启溶气泵进入第二阶段的催化氧化，实时监测废水中臭氧浓度，保障了臭氧投放量的准确性以及进入下一反应阶段进行催化氧化的准确性。

43、尤其，通过净水控制器在溶气泵开启时，即进入了催化氧化阶段，净水控制器获取待处理废水中的第二目标物质实时浓度，当第二目标物质实时浓度小于等于第二目标物质标准浓度时，表明此时催化氧化过程已完成，不需要再继续氧化，净水控制器将处理完成的废水从出水口排出；若第二目标物质实时浓度大于第二目标物质标准浓度，净水控制器则计算第二目标物质实时催化去除速率，判断当前催化去除速率是否还符合标准，避免催化氧化不充分，使第二目标物质不能有效去除，也避免了误充入更多的臭氧，保障了投入臭氧量的准确性。

44、尤其，通过在反应池的处理时长大于等于第一净水阶段的标准处理时长时，在开启溶气泵的同时，将臭氧发生器产生的臭氧充入抽取的待处理废水中，通过采用溶气泵进行臭氧投加，与实现臭氧量的不断补充，保证催化氧化过程中需要的臭氧量。

45、进一步地，通过根据第一目标物质的总量m确定臭氧发生器的初始臭氧发生量以及处理时长，使不同质量对应相应的臭氧发生量以及处理时长，质量较大时对应较多的臭氧发生量和较长的处理时长，保证氧化该物质时有充足的臭氧以及反应时间，保障了氧化时臭氧以及时间的精确性。

46、进一步地，通过在反应池顶部设有臭氧浓度计，监控尾气中残余臭氧量，减少物料消耗也避免了有害气体的排放，在尾气实时臭氧浓度大于尾气标准臭氧浓度，净水控制器减小臭氧发生器的实时臭氧发生量，保障了不会排出更多的有害气体，也避免了臭氧的浪费，提高了投放臭氧的准确性。

47、尤其，通过催化剂层能够在反应池内沿两转轴进行自转，旋转一定的角度控制喷淋器所喷淋的废水与催化剂的接触面积，避免喷淋的废水与催化剂融合不完全的现象，从而使催化剂更有效的作用于净化废水。