【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及臭氧制备设备领域，具体地说涉及一种臭氧水溶解装置及其控制系统。
技术介绍
1、目前，绝大多数城镇居民的饮用水来自自来水，自来水质量直接关系到千家万户的生活和健康。水质消毒是保证饮用水安全的重要措施之一。由于水源污染的加剧和水质要求的提高，必须发展和使用更有效的消毒工艺，以便在达到消毒效果的同时，减少消毒副产物的生成量，降低消毒带来的健康风险。
2、在饮用水消毒剂一百多年的发展历史中，先后出现了多种消毒方法，按其消毒原理可分为四类：氯消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒。氯消毒和紫外线消毒等传统的水体消毒方法已然成熟并广泛用于水体净化。然而，这些方法仍然存在一些缺点和局限性。例如，一些病毒、芽孢对氯消毒或紫外线消毒具有抵抗力；通过氯消毒产生的致癌消毒副产物(dbp)对环境有害，并残留臭味和刺激性。
3、臭氧是氧的同素异构体，在水中的氧化还原电位2.07v，仅次于氟(2.87v)，它的氧化能力高于氯(1.36v)和二氧化氯(1.5v)。臭氧能破化或分解细菌的细胞壁，迅速地扩散透入细胞里，氧化破坏细胞内酶，致死菌原体。其消毒效果是氯的300-600倍，是紫外线的3000倍；与氯消毒和紫外线消毒相比，臭氧用更短的接触时间就可以取得相同的消毒效果。臭氧水是利用臭氧发生器将氧气电离生成臭氧，并高效溶解于水中获得。臭氧水的杀菌消毒效果优于气态臭氧，尤其体现在臭氧水的流动态相较于静态具备的优势。由于臭氧的稳定性差，臭氧水的溶解性低，臭氧水在消毒杀菌场景下的使用往往需要现场制备。
4、传统的臭
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种将高浓度臭氧气体分布式、高效溶解于水中以获得较高溶解度臭氧水的反应装置；本专利技术还有一个目的是提供一种基于降压调节和流量调节以精确地控制臭氧水生产的系统。
2、技术方案：为了实现上述目的，本专利技术的一种臭氧水溶解装置包括一个封闭的容器，所述容器内腔包括设于顶部用于供给低温水的布水装置、设于底部用于供给臭氧并分布式曝气的布气装置、以及设于所述布水装置和所述布气装置之间的若干多孔气滤装置，所述布水装置上方设有排气口，所述布气装置下方设有排液口；所述多孔气滤装置至少具有一个设有密集滤孔的形变部，所述形变部的形变方向与曝气方向一致。
3、本专利技术所述的臭氧水溶解装置在实际生产时，先通入低温水没过所述若干多孔气滤装置，在常压或增压的环境中进行曝气反应，促进臭氧溶解在水中。本专利技术通过布气装置使臭氧气体在所述容器底部均匀地分布，本专利技术提供的多孔气滤装置具有密集的滤孔，一方面使臭氧气泡在上浮过程中继续被均匀分散，另一方面能在一定程度上截留或吸附臭氧气泡，延长臭氧气泡的上浮过程，增加臭氧在水中的溶解效率。
4、优选地，所述多孔气滤装置的形变部包括但不限于为六面体、圆柱体、圆锥体、圆台、棱锥体、棱台、球面、双曲面、螺旋面的任意一种或者多种的组合，本领域技术人员可在其基础上进行适应性变动，都应理解在本专利技术的保护范围中。
5、作为本专利技术的进一步优化，所述形变部部分或全部地呈收敛形态，使得相邻的多孔气滤装置可以上下层叠，以提高整个反应体系中的滤孔密度，具有收敛形态的形变部包括圆锥体、棱锥体、球面等。
6、作为本专利技术的更进一步优化，所述多孔气滤装置包括一个圆柱形筒体，所述筒体的一端设有闭合球面，另一端设有支撑台，用于固定至所述容器的内侧壁；所述筒体和闭合球面设有密集滤孔。
7、进一步地，所述多孔气滤装置选用耐腐蚀材料制成，聚四氟乙烯是其中一种优选的实施方式。所述多孔气滤装置的数量一般不少于4个，优选的情况下不少于6个，以8～10个且相邻多孔气滤装置部分层叠为宜。一般情况下，所述滤孔优选0.5～2mm孔径。
8、进一步地，所述容器内腔的底部设有汽水分离器，用于隔离臭氧气泡。
9、进一步地，所述布气装置包括与臭氧源连通的曝气管网，所述曝气管网包括于第一方向平行的若干第一曝气管和与第二方向平行的若干第二曝气管，所述第一方向和第二方向之间形成夹角，所述第一曝气管和第二曝气管表面分布有微孔。其中作为一种优选方案，所述第一方向和第二方向之间的夹角为直角，形成方格网型分布，有利于增加臭氧气体的布气均匀，高浓度臭氧水也会穿过曝气管网得以排放收集。
10、进一步地，所述布水装置包括进水管和分布于所述容器内腔顶部的若干喷头。优选地，所述若干喷头分布式地设置，有利于提供温度均匀的低温水。在臭氧水制备技术中，低温水一般为溶解有二氧化碳且温度较低的水，可通过向温度较低的水中增压溶解二氧化碳，通过泵设备向所述臭氧水溶解装置供给低温水。
11、进一步地，所述布水装置上方还设有除雾区，所述除雾区至少包括波形板组件或能执行与所述波形板相同或相似功能的结构，含水雾的气体以一定流速通过时，水雾在波形板组件上被阻挡并聚集，以实现除雾效果。
12、本专利技术首次提出在密闭容器内通过设置布气装置、布水装置和带有密集滤孔的多孔气滤装置来提高臭氧在水中的溶解度。传统曝气设备对通气量的要求较高，由于未对上浮臭氧液泡进行控制，臭氧液泡在上浮过程中的运动速度加快，往往导致大量臭氧没能充分地溶解到水中。该设备提高了曝气分布的均匀度，并大大延缓了臭氧气泡的上浮过程，使臭氧气泡尽可能多地溶解在水体的各个高度。
13、本专利技术除了提供上述臭氧水溶解装置以提高臭氧水浓度，还提供了一种生产臭氧水的系统，通过优化密闭容器内的压力，优化气源和水源的供给和循环，进一步提升臭氧水浓度，并实现高浓度臭氧水的连续生产。该系统包括带压臭氧源、低温水源、以及前述的臭氧水溶解装置，所述臭氧水溶解装置的排气口通过第一调压管路连接至所述臭氧源的进气端，所述臭氧源的排气端通过第二调压管路连接至所述臭氧水溶解装置布气装置，所述臭氧水溶解装置的布水装置通过流量调节管路与所述低温水源连通。
14、在生产过程中，所述容器内部同时含有水和空气两种介质，连续通入臭氧后，未溶解的残余臭氧会在容器顶部形成高压气相，溶解有臭氧的水相压强(静水压力)也相应提高，使得上浮的臭氧气泡体积减小，气泡内的臭氧浓度上升，更有利于提高臭氧在水中的溶解度。为此，本专利技术所述系统提供的臭氧源产生的臭氧气体经所述第二调压管路的调节后具有0.15-0.45mpa的压力。更优选地，经所述第二调压管路调节后的臭氧气体具有0.3～0.45mpa的压力。
15、作为本专利技术的进一步优化，所述带压臭氧源包括依次连接的空气过滤装置、空压机和臭氧发生器，所述臭氧发生器产生至少不低于70g/m3的臭氧气体。
16、进一步地，所述低温水源包括溶解有co2的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种臭氧水溶解装置，其特征在于：该装置包括一个封闭的容器，所述容器内腔包括设于顶部用于供给低温水的布水装置、设于底部用于供给臭氧并分布式曝气的布气装置、以及设于所述布水装置和所述布气装置之间的若干多孔气滤装置，所述布水装置上方设有排气口，所述布气装置下方设有排液口；
2.根据权利要求1所述的一种臭氧水溶解装置，其特征在于：所述形变部为六面体、圆柱体、圆锥体、圆台、棱锥体、棱台、球面、双曲面、螺旋面的任意一种或者多种的组合。
3.根据权利要求2所述的一种臭氧水溶解装置，其特征在于：所述多孔气滤装置包括一个圆柱形筒体，所述筒体的一端设有闭合球面，另一端设有支撑台；所述筒体和闭合球面设有密集滤孔。
4.根据权利要求1所述的一种臭氧水溶解装置，其特征在于：所述布气装置包括与臭氧源连通的曝气管网，所述曝气管网包括于第一方向平行的若干第一曝气管和与第二方向平行的若干第二曝气管，所述第一方向和第二方向之间形成夹角，所述第一曝气管和第二曝气管表面分布有微孔。
5.一种生产臭氧水的系统，其特征在于：包括带压臭氧源、低温水源、以及如权利要求1所述的
6.根据权利要求5所述的一种生产臭氧水的系统，其特征在于：所述带压臭氧源产生的臭氧气体经所述第二调压管路的调节后具有0.15-0.45MPa的压力。
7.根据权利要求6所述的一种生产臭氧水的系统，其特征在于：所述带压臭氧源包括依次连接的空气过滤装置、空压机和臭氧发生器，所述臭氧发生器产生至少不低于70mg/L的臭氧气体。
8.根据权利要求7所述的一种生产臭氧水的系统，其特征在于：生产中所述臭氧水溶解装置中的气水比为0.5～1.5:1。
9.根据权利要求8所述的一种生产臭氧水的系统，其特征在于：所生产的臭氧水具有不低于50mg/L的浓度。
10.根据权利要求5-9任意一项所述的一种生产臭氧水的系统，其特征在于：所述空气过滤装置、臭氧发生器和臭氧水溶解装置集成在一个罐体内。
...【技术特征摘要】
1.一种臭氧水溶解装置，其特征在于：该装置包括一个封闭的容器，所述容器内腔包括设于顶部用于供给低温水的布水装置、设于底部用于供给臭氧并分布式曝气的布气装置、以及设于所述布水装置和所述布气装置之间的若干多孔气滤装置，所述布水装置上方设有排气口，所述布气装置下方设有排液口；
2.根据权利要求1所述的一种臭氧水溶解装置，其特征在于：所述形变部为六面体、圆柱体、圆锥体、圆台、棱锥体、棱台、球面、双曲面、螺旋面的任意一种或者多种的组合。
3.根据权利要求2所述的一种臭氧水溶解装置，其特征在于：所述多孔气滤装置包括一个圆柱形筒体，所述筒体的一端设有闭合球面，另一端设有支撑台；所述筒体和闭合球面设有密集滤孔。
4.根据权利要求1所述的一种臭氧水溶解装置，其特征在于：所述布气装置包括与臭氧源连通的曝气管网，所述曝气管网包括于第一方向平行的若干第一曝气管和与第二方向平行的若干第二曝气管，所述第一方向和第二方向之间形成夹角，所述第一曝气管和第二曝气管表面分布有微孔。
5.一种生产臭氧水的系统，其特征在于：包括带压臭氧源、低温水源、以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：翁林钢，袁旭光，毛益萍，鲍慧洁，龚俊杰，陆炜民，
申请(专利权)人：浙江大维高新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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