一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统的制作方法

1.本发明涉及臭氧氧化技术领域，具体涉及一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统。


背景技术：

2.非均相臭氧催化氧化技术作为工业废水的深度处理技术之一，因为其具有氧化性强、无二次污染、催化剂易分离回收等优势，在废水处理领域备受关注。由于非均臭氧催化技术运行成本高等问题其在实际工程的广泛应用，如何提高其处理效率，降低运行成本是臭氧催化氧化技术广泛运用的关键。鉴于小粒径气泡有利于提高相界面积，进而强化传质，多数文献(如臭氧微气泡催化氧化装置及其应用cn201810921618.x、一种水力
‑
超声空化协同旋流微气泡强化臭氧传质装置cn202110209078.4)从引入微米级气泡强化相际之间传质，最终能够增大臭氧的传质效率，并提高污染物的降解效率。
3.在非均相催化臭氧氧化废水中单一的引入微气泡并不能提高反应速率及臭氧利用率，其原因如下：微气泡臭氧经催化剂床层会出现显著聚并现象，即小气泡变成大气泡，会大幅降低相界面积；由于微气泡流动性差，会降低传质系数，不利于催化剂表面产生的羟基自由基
·
oh及时与污染物接触，而导致羟基自由基
·
oh淬灭无效损耗。此外，微气泡臭氧的制备需要耗能，无效聚并使得能耗无效浪费。因此，非均相催化臭氧氧化需要从相界面、流体流动综合考虑以降低其运行成本。


技术实现要素：

4.本发明提供一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统，以解决现有技术中非均相催化臭氧氧化废水过程中单一引入小粒径气泡难以强化相际之间传质且能耗无效浪费的问题。
5.本发明提供一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统，包括：气泡供给组件和调控组件，所述气泡供给组件包括第一组件和第二组件；所述调控组件包括控制系统、臭氧浓度检测仪和两个调节阀；所述调节阀连接所述气泡供给组件，所述控制装置连接两个调节阀和臭氧浓度检测仪，所述臭氧浓度检测仪检测相应区域的臭氧浓度，并将臭氧浓度数据发送至控制装置，控制装置根据臭氧浓度数据对两个调节阀进行调控，控制臭氧混合气体的进量。
6.优选的，所述第一组件包括：微米级臭氧气泡发生器；所述第二组件包括：毫米级臭氧气泡发生器；
7.所述调节阀包括第一调节阀和第二调节阀，所述第一调节阀连接所述微米级臭氧气泡发生器；所述第二调节阀连接所述毫米级臭氧气泡发生器；臭氧混合气体经由第一调节阀进入微米级臭氧气泡发生器，经由第二调节阀进入毫米级臭氧气泡发生器。
8.优选的，还包括第三调节阀，所述第三调节阀分别连接第一调节阀和第二调节阀，所有调节阀之间采用气体管道连接；
9.所述第三调节阀为总调节阀，调控进入所述第一调节阀和第二调节阀的臭氧混合气体的进量。
10.优选的，所述臭氧浓度检测仪设置在催化剂床层区域，所述臭氧浓度检测仪包括第一臭氧浓度检测仪、第二臭氧浓度检测仪和第三臭氧浓度检测仪；
11.将臭氧反应器的催化剂床层区域按照由上到下等比例的方式划分为上区、中区和下区；
12.所述第一臭氧浓度检测仪、第二臭氧浓度检测仪和第三臭氧浓度检测仪分别位于所述上区、中区和下区。
13.优选的，所述控制装置根据臭氧浓度数据对两个调节阀进行调控，包括：
14.所述控制装置分别获取所述第一臭氧浓度检测仪、第二臭氧浓度检测仪和第三臭氧浓度检测仪检测到的第一臭氧浓度、第二臭氧浓度和第三臭氧浓度，并将第一臭氧浓度、第二臭氧浓度和第三臭氧浓度进行均值处理，获得废水的臭氧浓度值；根据所述臭氧浓度值确定体积传质系数，根据体积传质系数对两个调节阀进行调控。
15.优选的，所述根据体积传质系数对两个调节阀进行调控，包括：
16.所述第一调节阀和第二调节阀的初始开度均为50％；所述第一调节阀开度范围为大于等于50％，且小于等于90％；所述第一调节阀开度范围为大于等于20％，且小于等于50％；
17.所述控制装置在所述第一调节阀和第二调节阀的开度范围内，分别对第一调节阀和第二调节阀的进行调控。
18.优选的，所述毫米级臭氧气泡发生器设置于所述微米级臭氧气泡发生器的正下方，所述毫米级臭氧气泡发生器和所述微米级臭氧气泡发生器之间的距离满足以下公式：
[0019][0020]
其中，μ为水的粘度，u为毫米级臭氧气泡上升速度，ρ
s
为催化剂密度，ρ
l
为废水密度，g为重力系数；d为催化剂直径，取值范围为1mm
‑
5mm。
[0021]
优选的，所述微米级臭氧气泡发生器和毫米级臭氧气泡发生器气泡供给截面区域相同。
[0022]
优选的，所述微米级臭氧气泡发生器产生微米级臭氧气泡，产生微米级臭氧气泡的方式包括以下方式中的一种或者多种的组合：机械切割方式、加压减压方式、流体切割方式；
[0023]
所述毫米级臭氧气泡发生器产生毫末级臭氧气泡，产生毫米级臭氧气泡的方式包括微孔曝气方式。
[0024]
优选的，臭氧气泡群调控系统设置于臭氧反应器或反应池内，所述毫米级臭氧气泡发生器距离臭氧反应器底部或反应池底部距离的范围为大于等于0.2m，且小于等于0.5m。
[0025]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0026]
本发明提供一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统，采用本发明提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入不同直径的臭氧气泡的气泡群(可以是微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡)，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的
毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本发明充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0027]
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0028]
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0029]
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0030]
图1为本发明实施例中一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统的结构示意图；
[0031]
图2为本发明实施例中一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统的整体示意图；
[0032]
图3为本发明实施例中一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统的工作状态流程图。
[0033]
1、第三调节阀，2、第二调节阀，3、第一调节阀，4、控制系统，5、第一臭氧浓度检测仪，6、第二臭氧浓度检测仪，7、第三臭氧浓度检测仪，8、臭氧反应器，9、催化剂床层区域，10、微米级臭氧气泡发生器，11、毫米级臭氧气泡发生器。
具体实施方式
[0034]
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035]
本发明实施例提供了一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统，图1为本发明实施例中一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统的结构示意图，图2为本发明实施例中一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统的整体示意图，请参照图1和图2，该系统包括以下几个部分：
[0036]
气泡供给组件和调控组件，所述气泡供给组件包括第一组件和第二组件；
[0037]
所述调控组件包括控制系统4、臭氧浓度检测仪和两个调节阀；
[0038]
所述调节阀连接所述气泡供给组件，所述控制装置连接两个调节阀和臭氧浓度检测仪，所述臭氧浓度检测仪检测相应区域的臭氧浓度，并将臭氧浓度数据发送至控制装置
[0039]
所述控制装置根据臭氧浓度数据对两个调节阀进行调控，控制臭氧混合气体的进量。
[0040]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是气泡供给组件和调控组件，所述气泡供给组件包括第一组件和第二组件；所述调控组件包括控制系统4、臭氧浓度检测仪和两个调节阀；所述调节阀连接所述气泡供给组件，所述控制装置连接两个调节阀和臭氧浓度检测仪，所述臭氧浓度检测仪检测相应区域的臭氧浓度，并将臭氧浓度数据发送至
控制装置，控制装置根据臭氧浓度数据对两个调节阀进行调控，控制臭氧混合气体的进量。
[0041]
所述气泡供给组件包括的第一组件和第二组件产生的臭氧气泡的大小直径是不同的，分别可以长产生直径大小具有差异的臭氧气泡，且第一组件与第二组件是按照上下的位置关系设置的，一般将直径大的臭氧气泡的组件设置于下方，而直径小的臭氧气泡的组件设置于上方。
[0042]
另外，两个调节阀分别连接第一组件和第二组件，而第一组件与调节阀之间通过气体管道连通，以及第二组件与调节阀之间同样通过气体管道连通，臭氧混合气体可以经过气体管道经由调节阀进入第一组件或第二组件，所述其他管道采用分支的方式形成两个分支，两个分支的气体管道上安装调节阀，以调控通过气体管道的臭氧混合气体的进量。
[0043]
针对臭氧浓度检测仪，用于检测臭氧反应器8的催化剂床层区域9的臭氧浓度，在该催化剂床层区域9，通过设置催化剂催化臭氧的氧化反应，实现臭氧在氧化反应的过程中，将废水中的污染物分解，因此，根据该催化剂床层区域9的臭氧浓度值，可以反映臭氧的利用情况。
[0044]
进一步的，所述控制装置可以根据臭氧的利用情况进一步调整调节阀，调控第一组件和第二组件分别产生不同直径的臭氧气泡，以满足催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0045]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入不同直径的臭氧气泡的气泡群(可以是微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡)，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0046]
在另一实施例中，所述第一组件包括：微米级臭氧气泡发生器10；所述第二组件包括：毫米级臭氧气泡发生器11；
[0047]
所述调节阀包括第一调节阀3和第二调节阀2，所述第一调节阀3连接所述微米级臭氧气泡发生器10；所述第二调节阀2连接所述毫米级臭氧气泡发生器11；臭氧混合气体经由第一调节阀3进入微米级臭氧气泡发生器10，经由第二调节阀2进入毫米级臭氧气泡发生器11。
[0048]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是所述第一组件包括：微米级臭氧气泡发生器10；所述第二组件包括：毫米级臭氧气泡发生器11；
[0049]
所述调节阀包括第一调节阀3和第二调节阀2，所述第一调节阀3连接所述微米级臭氧气泡发生器10；所述第二调节阀2连接所述毫米级臭氧气泡发生器11；臭氧混合气体经由第一调节阀3进入微米级臭氧气泡发生器10，经由第二调节阀2进入毫米级臭氧气泡发生器11。
[0050]
所述第一组件为微米级臭氧气泡发生器10，该微米级臭氧气泡发生器10可以产生微米级臭氧气泡；所述第二组件为毫米级臭氧气泡发生器11，该毫米级臭氧气泡发生器11可以产生毫米级臭氧气泡，从名称上也可以判断，微米级臭氧气泡远小于毫米级臭氧气泡，因此，形成不同直径的气泡群。而在废水处理过程中，是需要通过催化剂对该直径不同的气
泡群进行催化氧化反应，以实现污水处理效果。
[0051]
另外，对应微米级臭氧气泡发生器10的气体管道上设置的是第一调节阀3，对应毫米级臭氧气泡发生器11的气体管道上设置的是第二调节阀2，因此，第一调节阀3可以调控进入微米级臭氧气泡发生器10的臭氧混合气体，第二调节阀2可以调控进入毫米级臭氧气泡发生器11的臭氧混合气体，通过调节进入微米级臭氧气泡发生器10和毫米级臭氧气泡发生器11的臭氧混合气体的进气量，可实现产生不同比例的微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡，结合催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，以及废水中污染物的特性，所述控制装置根据上述参数可以调整第一调节阀3的进气量以及第二调节阀2的进气量，保证微米级臭氧气泡增大相界面积，毫米级气泡提高传质系数的前提下，可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。
[0052]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的气泡群，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0053]
在另一实施例中，还包括第三调节阀1，所述第三调节阀1分别连接第一调节阀3和第二调节阀2，所有调节阀之间采用气体管道连接；
[0054]
所述第三调节阀1为总调节阀，调控进入所述第一调节阀3和第二调节阀2的臭氧混合气体的进量。
[0055]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是还包括第三调节阀1，所述第三调节阀1分别连接第一调节阀3和第二调节阀2，所有调节阀之间采用气体管道连接；
[0056]
所述第三调节阀1为总调节阀，调控进入所述第一调节阀3和第二调节阀2的臭氧混合气体的进量。
[0057]
所述第三调节阀1属于总的调节阀，由于第一调节阀3和第二调节阀2分别连接有不同的气体管道，而总的管道通过分支的方式形成两个分支的气体管道，而在每个分支的气体管道上分别设置第一调节阀3和第二调节阀2，而总的气体管道，即没有分支之前的气体管道上设置总调节阀，成为第三调节阀1，以控制进入微米级臭氧气泡发生器10和毫米级臭氧气泡发生器11的总的臭氧混合气体的进气量，或者调控臭氧混合气体是否进入气体管道，以及进入气体管道的时间，或者何时停止臭氧混合气体进入气体管道等的控制。
[0058]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的气泡群，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0059]
在另一实施例中，所述臭氧浓度检测仪设置在催化剂床层区域9，所述臭氧浓度检测仪包括第一臭氧浓度检测仪5、第二臭氧浓度检测仪6和第三臭氧浓度检测仪7；
[0060]
将臭氧反应器8的催化剂床层区域9按照由上到下等比例的方式划分为上区、中区
和下区；
[0061]
所述第一臭氧浓度检测仪5、第二臭氧浓度检测仪6和第三臭氧浓度检测仪7分别位于所述上区、中区和下区。
[0062]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是所述臭氧浓度检测仪设置在催化剂床层区域9，所述臭氧浓度检测仪包括第一臭氧浓度检测仪5、第二臭氧浓度检测仪6和第三臭氧浓度检测仪7；
[0063]
将臭氧反应器8的催化剂床层区域9按照由上到下等比例的方式划分为上区、中区和下区；
[0064]
所述第一臭氧浓度检测仪5、第二臭氧浓度检测仪6和第三臭氧浓度检测仪7分别位于所述上区、中区和下区。
[0065]
需要说明的是，本实施例设置了三个臭氧浓度检测仪，分别设置于催化剂床层区域9上中下三个分区，且每个分区是按照等比例划分的，保证检测臭氧浓度的平均性和准确性。
[0066]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的气泡群，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0067]
在另一实施例中，所述控制装置根据臭氧浓度数据对两个调节阀进行调控，包括：
[0068]
所述控制装置分别获取所述第一臭氧浓度检测仪5、第二臭氧浓度检测仪6和第三臭氧浓度检测仪7检测到的第一臭氧浓度、第二臭氧浓度和第三臭氧浓度，并将第一臭氧浓度、第二臭氧浓度和第三臭氧浓度进行均值处理，获得废水的臭氧浓度值；根据所述臭氧浓度值确定体积传质系数，根据体积传质系数对两个调节阀进行调控。
[0069]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是所述控制装置根据臭氧浓度数据对两个调节阀进行调控，包括：
[0070]
所述控制装置分别获取所述第一臭氧浓度检测仪5、第二臭氧浓度检测仪6和第三臭氧浓度检测仪7检测到的第一臭氧浓度、第二臭氧浓度和第三臭氧浓度，并将第一臭氧浓度、第二臭氧浓度和第三臭氧浓度进行均值处理，获得废水的臭氧浓度值；根据所述臭氧浓度值确定体积传质系数，根据体积传质系数对两个调节阀进行调控。
[0071]
所述调控系统臭氧浓度检测仪为三个，分别位于臭氧反应器8催化床层区域等比例上中下区域，取三个臭氧浓度检测仪值作为废水的臭氧浓度值，经控制系统4转换成总体积传质系数k
la
，通过k
la
值反馈调控调节阀。
[0072]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的气泡群，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0073]
在另一实施例中，所述根据体积传质系数对两个调节阀进行调控，包括：
[0074]
所述第一调节阀3和第二调节阀2的初始开度均为50％；所述第一调节阀3开度范围为大于等于50％，且小于等于90％；所述第一调节阀3开度范围为大于等于20％，且小于等于50％；
[0075]
所述控制装置在所述第一调节阀3和第二调节阀2的开度范围内，分别对第一调节阀3和第二调节阀2的进行调控。
[0076]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是所述根据体积传质系数对两个调节阀进行调控，包括：
[0077]
所述第一调节阀3和第二调节阀2的初始开度均为50％；所述第一调节阀3开度范围为大于等于50％，且小于等于90％；所述第一调节阀3开度范围为大于等于20％，且小于等于50％；
[0078]
所述控制装置在所述第一调节阀3和第二调节阀2的开度范围内，分别对第一调节阀3和第二调节阀2的进行调控。
[0079]
需要说明的是，对第一调节阀3和第二调节阀2的调控方式如下：
[0080]
针对复位弹簧模式的调节阀，复位弹簧回位力矩采用下述公式计算：
[0081]
t
s
＝k
pre
·
sgn(θ
‑
θ0) k
s
(θ)
·
(θ
‑
θ0)
[0082][0083][0084]
其中，t
s
为复位弹簧回位力矩(n
·
m)；k
pre
为复位弹簧预紧力矩(n
·
m)；θ为节气门开度(rad)；θ0为节气门初始位置开度(rad)；k
s1
为θ＞θ0时复位弹簧组的弹性系数，k
s2
为0＜θ＜θ0时复位弹簧组的弹性系数；sgn(θ
‑
θ0)为阶跃函数。
[0085]
基于复位弹簧回位力矩对第一调节阀3和第二调节阀2的开度进行调控。
[0086]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的气泡群，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0087]
在另一实施例中，所述毫米级臭氧气泡发生器11设置于所述微米级臭氧气泡发生器10的正下方，所述毫米级臭氧气泡发生器11和所述微米级臭氧气泡发生器10之间的距离满足以下公式：
[0088][0089]
其中，μ为水的粘度，u为毫米级臭氧气泡上升速度，ρ
s
为催化剂密度，ρ
l
为废水密度，g为重力系数；d为催化剂直径，取值范围为1mm
‑
5mm。
[0090]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是所述毫米级臭氧气泡发生器
11设置于所述微米级臭氧气泡发生器10的正下方，所述毫米级臭氧气泡发生器11和所述微米级臭氧气泡发生器10之间的距离满足以下公式：
[0091][0092]
其中，μ为水的粘度，u为毫米级臭氧气泡上升速度，ρ
s
为催化剂密度，ρ
l
为废水密度，g为重力系数；d为催化剂直径，取值范围为1mm
‑
5mm。
[0093]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的气泡群，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0094]
在另一实施例中，所述微米级臭氧气泡发生器10和毫米级臭氧气泡发生器11气泡供给截面区域相同。
[0095]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是所述微米级臭氧气泡发生器10和毫米级臭氧气泡发生器11气泡供给截面区域相同。
[0096]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的气泡群，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0097]
在另一实施例中，所述微米级臭氧气泡发生器10产生微米级臭氧气泡，产生微米级臭氧气泡的方式包括以下方式中的一种或者多种的组合：机械切割方式、加压减压方式、流体切割方式；
[0098]
所述毫米级臭氧气泡发生器11产生毫末级臭氧气泡，产生毫米级臭氧气泡的方式包括微孔曝气方式。
[0099]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是所述微米级臭氧气泡发生器10产生微米级臭氧气泡，产生微米级臭氧气泡的方式包括以下方式中的一种或者多种的组合：机械切割方式、加压减压方式、流体切割方式；
[0100]
所述毫米级臭氧气泡发生器11产生毫末级臭氧气泡，产生毫米级臭氧气泡的方式包括微孔曝气方式。
[0101]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的气泡群，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0102]
在另一实施例中，臭氧气泡群调控系统设置于臭氧反应器8或反应池内，所述毫米
级臭氧气泡发生器11距离臭氧反应器8底部或反应池底部距离的范围为大于等于0.2m，且小于等于0.5m。
[0103]
上述技术方案的工作原理为：本实施例采用的方案是臭氧气泡群调控系统设置于臭氧反应器8或反应池内，所述毫米级臭氧气泡发生器11距离臭氧反应器8底部或反应池底部距离的范围为大于等于0.2m，且小于等于0.5m。
[0104]
上述技术方案的有益效果为：采用本实施例提供的方案是在臭氧氧化过程中同时引入微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的气泡群，直径较小的如微米级臭氧气泡可以增大相界面积，直径稍大的毫米级气泡可以提高传质系数，因此，综合上述设置的气泡群可以实现在较低能耗下实现相际之间传质。并且，本实施例充分考虑到催化剂的粒径、密度、微米级气泡与毫米级气泡特性，在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0105]
以上是对臭氧气泡群调控系统中各部分的介绍，以下介绍该调控系统工作状态的流程，图3为本发明实施例中一种适用于非均相催化臭氧氧化的臭氧气泡群调控系统的工作状态流程图，请参照图3，在工作状态时，首先臭氧混合气体通过气体管道的第三调节阀1进入两个分支管道，在两个分支管道的第一调节阀3和第二调节阀2处于初始开度均为50％，然后臭氧混合气体经由调节阀进入微米级臭氧气泡发生器10和毫米级臭氧气泡发生器11，分别产生微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡，形成气泡群，气泡群在上升过程中进入催化剂床层区域9，在催化剂的作用下，气泡群与废水中的污染物发生反应，并且位于催化剂床层区域9的臭氧浓度检测仪对该区域的臭氧浓度进行检测，并将检测到的数据传输至控制系统4，所述控制系统4根据检测到的臭氧浓度值，确定传质系数，根据传质系数调节第一调节阀3和第二调节阀2的开度，使进入微米级臭氧气泡发生器10和毫米级臭氧气泡发生器11的臭氧混合其他的量不同，进而产生的微米级臭氧气泡和毫米级臭氧气泡的比例不同，而通过控制系统4的调节可以使气泡群与催化剂最大程度的接触，且在较低运行能耗下实现气液固三相流态化，强化相际之间传质，提高臭氧利用效率，降低催化臭氧运行成本。
[0106]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。