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专利名称：一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411083940.1

专利申请（专利权）人：福建龙净新陆开云优惠体育网页版入口发展有限公司
权利人地址：福建省福州市马尾区儒江西路1号新大陆开云优惠体育网页版入口园(自贸试验区内)

专利发明（设计）人：张元晖,温德春,姚向阳,吴志军,杜世青,戴家强

专利摘要：本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，包括反应腔，反应腔内腔相对两侧壁之间安装有可交错往复横向滑动的紫外灯组件，本发明在对污水进行紫外灯照射时，可以通过往复驱动件带动位于最上方的安装座和紫外灯管来回往复滑动，然后通过两端的齿条带动转动齿轮转动并带动相邻一层的齿条和安装座沿反方向滑动，如此进行多层的动力传递实现多层安装座上的紫外灯管能够交错来回滑动，从而提高紫外灯管的照射范围，并且使不同位置的污水能够得到平均的紫外线辐射，并且紫外灯管来回滑动也能够对反应腔内的污水起到扰流作用，降低污水在紫外灯组件范围内的流速，进一步提高照射效果。

主权利要求：
1.一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，其特征在于：包括反应腔（1），所述反应腔（1）内腔相对两侧壁之间安装有可交错往复横向滑动的紫外灯组件（2）；
所述紫外灯组件（2）包括往复驱动件和两个对称固接在反应腔（1）相对两侧壁的安装框（21），且安装框（21）的相对两侧为中空结构，所述安装框（21）相对两侧壁之间沿高度方向间隔滑动连接有若干个安装座（22），位于最上方的所述安装座（22）顶部与往复驱动件相连接，且往复驱动件带动该安装座（22）往复横向滑动，所述安装框（21）的相对两侧内腔对称转动连接有若干个转动齿轮（23），且转动齿轮（23）设置在相邻两个安装座（22）之间，所述安装座（22）相对两端插入安装框（21）相对两侧壁内腔并安装有与相邻的转动齿轮（23）相互啮合的第一齿条（24）和第二齿条（25），相对设置的两个安装座（22）之间并排安装有若干根紫外灯管（26）；
所述往复驱动件包括转动连接在反应腔（1）内腔一侧壁的转动杆（27），所述转动杆（27）外壁固定连接有不完全齿轮（28），所述不完全齿轮（28）外壁滑动连接有方框（29），所述方框（29）的镂空槽内壁顶部和底部分别设置有与不完全齿轮（28）依次啮合连接的第三齿条（210）和第四齿条（211），所述方框（29）底部连接有第一连接杆（212），且第一连接杆（212）与位于最上方的安装座（22）固定连接，所述转动杆（27）远离不完全齿轮（28）的一端连接有动力件（213）；
所述转动杆（27）中间段外壁开设有往复螺纹槽（3），所述往复螺纹槽（3）外壁螺纹连接有滑块（4），所述滑块（4）底部固接有第二连接杆（5），所述第二连接杆（5）底部安装有刮环组件（6）；
所述刮环组件（6）包括若干个橡胶刮环（61），若干个所述橡胶刮环（61）依次套设在每根紫外灯管（26）外壁，同层相邻两个橡胶刮环（61）之间通过第三连接杆（62）相连接，相邻两层所述橡胶刮环（61）之间通过铰接件相连接，位于最上层的所述橡胶刮环（61）顶部之间固接有固定座（63），所述固定座（63）顶部开设有凸型滑槽（64），所述第二连接杆（5）底部设置有凸型滑槽（64）相互配合的固定块（51）。
2.根据权利要求1所述的一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，其特征在于：所述动力件（213）为转动叶轮，且转动叶轮固接在转动杆（27）外壁，所述反应腔（1）侧壁设置有排水管（101），且排水管（101）位于紫外灯组件（2）上方，所述转动叶轮设置在排水管（101）内。
3.根据权利要求1所述的一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，其特征在于：所述安装座（22）相对两端对称设置有第一限位块（214），且第一限位块（214）的横截面大于安装座（22）的横截面。
4.根据权利要求1所述的一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，其特征在于：一个所述安装框（21）顶部开设有与第一连接杆（212）相互配合的通槽，所述第一连接杆（212）外壁设置有第二限位块（215），且第二限位块（215）与安装框（21）顶部相抵接。
5.根据权利要求1所述的一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，其特征在于：所述铰接件包括两个第一铰接座（65），两个所述第一铰接座（65）分别设置在相邻两层橡胶刮环（61）上，两个所述第一铰接座（65）铰接有第四连接杆（66）。
6.根据权利要求1所述的一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，其特征在于：所述反应腔（1）内腔侧壁之间转动连接有若干个导流板（7），且每个导流板（7）沿安装座（22）的滑动方向设置，位于最下方的所述安装座（22）底部中间连接有安装杆（8），所述安装杆（8）底部固定连接有钉耙连接架（9），且钉耙连接架（9）的耙钉（10）为可伸缩结构，所述导流板（7）顶部固接有第二铰接座（11），且第二铰接座（11）与耙钉（10）相铰接。
7.根据权利要求6所述的一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，其特征在于：所述导流板（7）与最下方的紫外灯管（26）之间交错设置。
8.根据权利要求1?7任意一项所述的一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，其特征在于：还包括预处理箱（12）、过氧化氢储罐（13）和臭氧发生器（14），所述臭氧发生器（14）与预处理箱（12）相连通，所述预处理箱（12）与反应腔（1）的进液管相连通，且反应腔（1）的进液管位于紫外灯组件（2）的下方，所述反应腔（1）顶部连通有循环管（15），所述过氧化氢储罐（13）和臭氧发生器（14）均与循环管（15）相连通，所述循环管（15）与反应腔（1）的进液管相连通。 说明书 : 一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置技术领域[0001] 本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置。背景技术[0002] 现有技术下为了提高难降解污水的处理效果，一般会采用紫外灯照射的方法进行污水处理，如中国专利申请号为202210159534.3等，即在污水处理过程中将污水流入到有紫外灯照射的处理腔内进行照射，以此来降解污水中的有机污染物，然而现有的紫外灯处理过程中，紫外灯一般设置为固定的结构，即紫外灯的位置保持不变，使污水流过紫外灯表面如此进行照射，然而这种结构会导致离紫外灯较远的污水受到的紫外线辐射较弱，从而就降低了该位置的污水处理效果。为此，本发明研发了一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置来解决上述问题。发明内容[0003] 本发明的目的在于提供一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，能够使不同位置的污水受到的紫外灯辐射更为均匀，以此提高处理效果。[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：[0005] 一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，包括反应腔，所述反应腔内腔相对两侧壁之间安装有可交错往复横向滑动的紫外灯组件；[0006] 所述紫外灯组件包括往复驱动件和两个对称固接在反应腔相对两侧壁的安装框，且安装框的相对两侧为中空结构，所述安装框相对两侧壁之间沿高度方向间隔滑动连接有若干个安装座，位于最上方的所述安装座顶部与往复驱动件相连接，且往复驱动件带动该安装座往复横向滑动，所述安装框的相对两侧内腔对称转动连接有若干个转动齿轮，且转动齿轮设置在相邻两个安装座之间，所述安装座相对两端插入安装框相对两侧壁内腔并安装有与相邻的转动齿轮相互啮合的第一齿条和第二齿条，相对设置的两个安装座之间并排安装有若干根紫外灯管。[0007] 优选的，所述往复驱动件包括转动连接在反应腔内腔一侧壁的转动杆，所述转动杆外壁固定连接有不完全齿轮，所述不完全齿轮外壁滑动连接有方框，所述方框的镂空槽内壁顶部和底部分别设置有与不完全齿轮依次啮合连接的第三齿条和第四齿条，所述方框底部连接有第一连接杆，且第一连接杆与位于最上方的安装座固定连接，所述转动杆远离不完全齿轮的一端连接有动力件。[0008] 优选的，所述动力件为转动叶轮，且转动叶轮固接在转动杆外壁，所述反应腔侧壁设置有排水管，且排水管位于紫外灯组件上方，所述转动叶轮设置在排水管内。[0009] 优选的，所述安装座相对两端对称设置有第一限位块，且第一限位块的横截面大于安装座的横截面。[0010] 优选的，一个所述安装框顶部开设有与第一连接杆相互配合的通槽，所述第一连接杆外壁设置有第二限位块，且第二限位块与安装框顶部相抵接。[0011] 优选的，所述转动杆中间段外壁开设有往复螺纹槽，所述往复螺纹槽外壁螺纹连接有滑块，所述滑块底部固接有第二连接杆，所述第二连接杆底部安装有刮环组件；[0012] 所述刮环组件包括若干个橡胶刮环，若干个所述橡胶刮环依次套设在每根紫外灯管外壁，同层相邻两个橡胶刮环之间通过第三连接杆相连接，相邻两层所述橡胶刮环之间通过铰接件相连接，位于最上层的所述橡胶刮环顶部之间固接有固定座，所述固定座顶部开设有凸型滑槽，所述第二连接杆底部设置有凸型滑槽相互配合的固定块。[0013] 优选的，所述铰接件包括两个第一铰接座，两个所述第一铰接座分别设置在相邻两层橡胶刮环上，两个所述第一铰接座铰接有第四连接杆。[0014] 优选的，所述反应腔内腔侧壁之间转动连接有若干个导流板，且每个导流板沿安装座的滑动方向设置，位于最下方的所述安装座底部中间连接有安装杆，所述安装杆底部固定连接有钉耙连接架，且钉耙连接架的耙钉为可伸缩结构，所述导流板顶部固接有第二铰接座，且第二铰接座与耙钉相铰接。[0015] 优选的，所述导流板与最下方的紫外灯管之间交错设置。[0016] 优选的，还包括预处理箱、过氧化氢储罐和臭氧发生器，所述臭氧发生器与预处理箱相连通，所述预处理箱与反应腔的进液管相连通，且反应腔的进液管位于紫外灯组件的下方，所述反应腔顶部连通有循环管，所述过氧化氢储罐和臭氧发生器均与循环管相连通，所述循环管与反应腔的进液管相连通。[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：[0018] 本发明在对污水进行紫外灯照射时，可以通过往复驱动件带动位于最上方的安装座和紫外灯管来回往复滑动，然后通过两端的齿条带动转动齿轮转动并带动相邻一层的齿条和安装座沿反方向滑动，如此进行多层的动力传递实现多层安装座上的紫外灯管能够交错来回滑动，从而提高紫外灯管的照射范围，并且使不同位置的污水能够得到平均的紫外线辐射，并且紫外灯管来回滑动也能够对反应腔内的污水起到扰流作用，降低污水在紫外灯组件范围内的流速，进一步提高照射效果。附图说明[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0020] 图1为本发明的处理装置的反应腔的结构示意图；[0021] 图2为本发明的反应腔中紫外灯组件的第一种结构示意图；[0022] 图3为图2中A处的结构放大示意图；[0023] 图4为本发明的处理装置中安装框的侧剖结构示意图；[0024] 图5为图4中B处的结构放大示意图；[0025] 图6为本发明的反应腔中刮环组件的结构示意图；[0026] 图7为本发明的反应腔中紫外灯组件的第二种结构示意图；[0027] 图8为本发明的反应腔在污水处理应用下的连接结构示意图。[0028] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：[0029] 1、反应腔；101、排水管；2、紫外灯组件；21、安装框；22、安装座；23、转动齿轮；24、第一齿条；25、第二齿条；26、紫外灯管；27、转动杆；28、不完全齿轮；29、方框；210、第三齿条；211、第四齿条；212、第一连接杆；213、动力件；214、第一限位块；215、第二限位块；3、往复螺纹槽；4、滑块；5、第二连接杆；51、固定块；6、刮环组件；61、橡胶刮环；62、第三连接杆；63、固定座；64、凸型滑槽；65、第一铰接座；66、第四连接杆；7、导流板；8、安装杆；9、钉耙连接架；10、耙钉；11、第二铰接座；12、预处理箱；13、过氧化氢储罐；14、臭氧发生器；15、循环管。具体实施方式[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。[0031] 如图1?8所示：本发明提供的一个实施例为：[0032] 一种基于臭氧羟基自由基污水处理装置，包括反应腔1，反应腔1内腔相对两侧壁之间安装有可交错往复横向滑动的紫外灯组件2；[0033] 紫外灯组件2包括往复驱动件和两个对称固接在反应腔1相对两侧壁的安装框21，且安装框21的相对两侧为中空结构，安装框21相对两侧壁之间沿高度方向间隔滑动连接有若干个安装座22，位于最上方的安装座22顶部与往复驱动件相连接，且往复驱动件带动该安装座22往复横向滑动，安装框21的相对两侧内腔对称转动连接有若干个转动齿轮23，且转动齿轮23设置在相邻两个安装座22之间，安装座22相对两端插入安装框21相对两侧壁内腔并安装有与相邻的转动齿轮23相互啮合的第一齿条24和第二齿条25，相对设置的两个安装座22之间并排安装有若干根紫外灯管26。[0034] 本实施例中，往复驱动件包括转动连接在反应腔1内腔一侧壁的转动杆27，转动杆27外壁固定连接有不完全齿轮28，不完全齿轮28外壁滑动连接有方框29，方框29的镂空槽内壁顶部和底部分别设置有与不完全齿轮28依次啮合连接的第三齿条210和第四齿条211，方框29底部连接有第一连接杆212，且第一连接杆212与位于最上方的安装座22固定连接，转动杆27远离不完全齿轮28的一端连接有动力件213，其中动力件驱动转动杆带动不完全齿轮转动，并通过不安全齿轮和第三齿条、第四齿条的配合带动方框正反往复滑动，从而带动第一连接杆和位于最上方安装座滑动，最终实现紫外灯组件的每层紫外灯管能够交错往复滑动。[0035] 本实施例中，为了降低设备的成本，并且合理利用排液管流出液体的冲击力，因此动力件213为转动叶轮（在其他实施例中动力件23也可以采用驱动电机，即通过驱动电机带动转动杆27转动），且转动叶轮固接在转动杆27外壁，反应腔1侧壁设置有排水管101，且排水管101位于紫外灯组件2上方，转动叶轮设置在排水管101内，其中当紫外灯管照射处理后的污水通过排水管排出并通过流动的冲击力带动转动叶轮和转动杆转动，从而实现紫外灯组件的移动。[0036] 本实施例中，安装座22相对两端对称设置有第一限位块214，且第一限位块214的横截面大于安装座22的横截面，第一限位块的设置能够对安装座的位置进行限位，避免安装座从安装框中脱落。[0037] 本实施例中，一个安装框21顶部开设有与第一连接杆212相互配合的通槽，第一连接杆212外壁设置有第二限位块215，且第二限位块215与安装框21顶部相抵接，通过第二限位块的设置能够对第一连接杆起到支撑作用。[0038] 本实施例中，为了避免紫外灯管在长久使用过程中表面附着污垢而影响光线的照射，因此转动杆27中间段外壁开设有往复螺纹槽3，往复螺纹槽3外壁螺纹连接有滑块4，滑块4底部固接有第二连接杆5，第二连接杆5底部安装有刮环组件6；[0039] 刮环组件6包括若干个橡胶刮环61，若干个橡胶刮环61依次套设在每根紫外灯管26外壁，同层相邻两个橡胶刮环61之间通过第三连接杆62相连接，相邻两层橡胶刮环61之间通过铰接件相连接，位于最上层的橡胶刮环61顶部之间固接有固定座63，固定座63顶部开设有凸型滑槽64，第二连接杆5底部设置有凸型滑槽64相互配合的固定块51，铰接件包括两个第一铰接座65，两个第一铰接座65分别设置在相邻两层橡胶刮环61上，两个第一铰接座65铰接有第四连接杆66，其中在转动杆转动时，滑块能够在往复螺纹槽的作用下沿着转动杆往复来回滑动，并且滑块能够通过第三连接杆带动橡胶刮环对相应的紫外灯管外壁的污垢进行刮除，并且刮除得到的污垢能够随着处理完的污水一起排出，而通过在固定座顶部开设凸型滑槽，使得在紫外灯管往复滑动时，固定座与第三连接杆之间也能够产生相对滑动，不会影响到安装座的滑动，并且通过凸型滑槽和固定块的相互配合能够对刮环组件起到拉扯力，避免刮环组件对紫外灯管产生过大的压力，而相邻两层的橡胶刮环之间通过铰接件进行连接，使得当相邻两层的紫外灯管沿相反方向滑动时，第四连接杆可以与两侧的铰接座产生角度变化，以此不会限制紫外灯管的滑动。[0040] 本实施例中，为了使水流能够更加分散的流入到紫外线灯组件15的区域内，因此反应腔1内腔侧壁之间转动连接有若干个导流板7，且每个导流板7沿安装座22的滑动方向设置，位于最下方的安装座22底部中间连接有安装杆8，安装杆8底部固定连接有钉耙连接架9，且钉耙连接架9的耙钉10为可伸缩结构，导流板7顶部固接有第二铰接座11，且第二铰接座11与耙钉10相铰接，导流板7与最下方的紫外灯管26之间交错设置，其中将导流板与紫外灯交错设置，使得水流从两个导流板之间流入到紫外灯组件区域时可以直接冲向最下层的紫外灯管。[0041] 本实施例中，还包括预处理箱12、过氧化氢储罐13和臭氧发生器14，臭氧发生器14与预处理箱12相连通，预处理箱12与反应腔1的进液管相连通，且反应腔1的进液管位于紫外灯组件2的下方，反应腔1顶部连通有循环管15，过氧化氢储罐13和臭氧发生器14均与循环管15相连通，循环管15与反应腔1的进液管相连通，使得对污水进行处理时，先通过臭氧对污水进行预处理，然后向预处理后的污水注入过氧化氢溶液，并最终一起排入到反应腔通过紫外灯组件进行照射处理，其中紫外线灯产生的紫外线能够使过氧化氢产生羟基自由基，并用于降解污水中的有机污染物，尤其是对难降解有机污染物起到很好氧化降解甚至矿化的作用，达到去污染目的，污水处理效果好，可用于难处理工业污水的有机物降解，而且臭氧有很好的臭氧有很好的脱色和提高污水紫外线透射率作用，从而提高后续反应腔内的处理效率，降低系统的负担（如图8所示）。[0042] 本实施例的具体工作过程如下：[0043] 在对污水进行处理时，污水先进入到预处理箱12内，并向预处理箱12内注入臭氧，然后将经过臭氧预处理后的污水从反应腔1下方的进液管注入到反应腔1内，且处理完毕的部分污水通过循环管15回流到进液口内重新注入，并且在回流过程中向循环管15内注入过氧化氢溶液；[0044] 污水注入到反应腔1内后向上流动，并经过紫外灯组件2照射处理后再由排液管排出；[0045] 在排出时，污水能够带动转动叶轮和转动杆27转动，从而带动不完全齿轮28转动，不完全齿轮28先与第三齿条210啮合，带动方框29和第一连接杆212沿正向滑动，从而带动位于最上方的安装座22沿正向滑动，即使最上层的紫外灯管26正向滑动，而在最上方的安装座22正向滑动时，安装座22的两端的第一齿条24带动转动齿轮23转动，转动齿轮23带动第二齿条25和第二层的安装座22反向滑动，从而使第二层的紫外灯管26与最上层的紫外灯管26沿相反方向滑动，并且第二层的安装座22再通过驱动件带动第三层的安装座22沿与第二层安装座22相反的方向滑动，如此在每层的驱动件驱动作用下，使相邻两层的紫外灯管26均能够沿相反的方向滑动，以此使紫外灯组件2上的紫外灯管26往复形成交错，提高照射范围，并且当不完全齿轮28与第三齿条210脱离啮合后与第四齿条211啮合，从而带动最上层的安装座22沿反向滑动，最终实现紫外灯组件2上的紫外灯管26能够往复正反滑动。[0046] 并且，在最下方的安装座22来回滑动时，能够通过安装杆8和钉耙连接架9滑动，从而通过可伸缩的耙钉10带动导流板7在第二铰接座11的作用下产生翻转，从而对导流板7的角度进行调节，使得污水通过相邻两个导流板7流入到紫外灯组件2区域时，污水流入的角度能够时刻变化，从而使流入的污水更加紊乱，使污水能够更容易冲击紫外灯管26，并且也能够提高污水在紫外灯组件2区域内的停留时间（如图7所示）。[0047] 同时，转动杆27可以通过外部的往复螺纹槽3带动滑块4往复来回滑动，滑块4通过第二连接杆5和固定座63带动橡胶刮环61分别沿着对应的紫外灯管26外壁来回滑动从而对紫外灯管26外壁附着的污垢进行清理，避免污垢挡住紫外灯管26的照射光线。[0048] 本实施例中，污水的预处理、过氧化氢溶液的加入、紫外灯管的安装、照射原理等均参考申请号为202210159534.3一种基于羟基自由基的难降解污水处理装置的专利申请文件。[0049] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0050] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

专利地区：福建

专利申请日期：2024-08-08

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN118598275B