[发明专利]一种对氧气进行回收利用的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及氧气的回收利用，具体地说，是涉及对臭氧系统产生的尾气中的氧气进行回收利用的方法及系统。

背景技术

目前，臭氧广泛应用于工业化自来水处理、化工氧化、污废水处理及除臭、去色与消毒等领域。以在饮用水处理、污水处理、工业废水处理等水处理工程中的应用为例，臭氧发生器会将输入的原料气源氧气部分转化成臭氧，生成的臭氧气流中臭氧浓度大约10%，其中大部分气体仍为氧气。富含氧气的臭氧气流经管路运输至臭氧投加点进行投加。臭氧在投加点内经过一系列的反应，最终大部分又被分解为氧气，并最终在反应装置的出气口汇聚成尾气排出。尾气中包括氧气、臭氧及小部分的水蒸气、氮气等其他气体，经尾气破坏系统对残余臭氧进行分解，最终将形成不含臭氧或臭氧含量低于标准值的氧气流。

现有技术对尾气破坏系统排出的氧气流的处理主要采用两种方式，这两种方式及其缺点分析如下：

第一种处理方式是将氧气流通过管路直接排放至大气中，其缺点是浪费了大量的氧气，由于臭氧发生器需要氧气作为原料气体，因此造成氧气综合利用率低，设备运行成本高。

第二种处理方式较为经济，是将反应装置排出的尾气经回收、提纯、干燥、增压等工艺处理后，再回送至臭氧发生器的进气口，作为臭氧发生器的原料气体使用，从而实现氧气的回收及循环重复利用。这种处理方式虽然可以提高氧气的利用率、降低系统的设备运行成本，但是，存在下述缺点：首先，氧气回收利用系统中的某些部位还需要耐潮湿、耐臭氧腐蚀的材料，对设备材料要求较高；其次，为了避免微量有机物逐步积累在干燥装置的干燥塔内吸附剂上，尾气还要经过喷淋或洗涤的提纯工艺，提纯之后还需要进行干燥、过滤处理，以满足臭氧发生器对气源质量的需求，工艺过程复杂；再次，回用的气体为防止氨气和二氧化碳含量的逐步富集而造成的臭氧产量下降，还要往系统中补充5-10%左右的新鲜氧气。上述缺点都使得尾气回收至臭氧设备进行循环使用的系统设备及工艺复杂性大大提高。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种对氧气进行回收利用的方法，利用该方法对氧气进行回收利用，可以提高氧气综合利用率、简化工艺过程。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种对氧气进行回收利用的方法，所述氧气包含在将臭氧发生器产生的臭氧投入至耗臭氧装置中反应后排出的尾气中，所述方法包括下述步骤：

将尾气进行分解，将其中的臭氧分解为氧气，然后输出分解后的气体；

将上述分解后的气体进行增压，增压后的气体投放到臭氧发生器之外的耗氧装置中。

如上所述的方法，为实现氧气流量的平衡，所述增压后的气体投放到耗氧装置之前，先检测氧气的流量和浓度，并根据检测结果计算实际氧气量，然后将实际氧气量与耗氧装置的氧气需求量进行比较；若实际氧气量大于氧气需求量，增压后的气体先排放，然后再投放到耗氧装置，若实际氧气量小于氧气需求量，先用氧气源对增压后的气体进行补充，补充至氧气需求量后再投入至耗氧装置。

如上所述的方法，为进一步简化处理过程，所述氧气源是为所述臭氧发生器提供氧气原料的氧气源。

如上所述的方法，所述方法还包括下述步骤：

检测所述分解后的气体中的臭氧浓度，若臭氧浓度值大于设定值，则进行报警，同时启用备用尾气分解装置分解臭氧，以实现对氧气中臭氧的有效去除。

如上所述的方法，所述耗氧装置与所述臭氧发生器包含在同一套工程设备中，也即该方法适用于既包含臭氧发生器又包含耗氧装置的工程。

如上所述的方法，所述工程设备为水处理所用的工程设备。

本发明的目的之二在于提供一种对氧气进行回收利用的系统，该系统可从臭氧发生器及耗臭氧装置产生的尾气中回收氧气并进行直接利用，提高了氧气综合利用率，其工艺过程简单，对装置要求低。

为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现：

一种对氧气进行回收利用的系统，所述系统包括： 

臭氧发生器，连接耗臭氧装置，用于产生耗臭氧装置所需的臭氧，并将含臭氧的气体传输至耗臭氧装置；

耗臭氧装置，连接臭氧发生器，利用臭氧进行反应，并输出反应后的尾气；

尾气分解装置，连接耗臭氧装置，用于分解尾气中的臭氧并输出；

增压装置，用于对尾气分解装置输出的气体进行增压；

耗氧装置，增压装置输出的增压后的氧气传输至耗氧装置中。

如上所述的系统，所述系统还包括：