CN100503478C

CN100503478C - 一种废水处理方法及装置

Info

Publication number: CN100503478C
Application number: CNB2006100214650A
Authority: CN
Inventors: 刘延子; 王树森
Original assignee: WANG SHUSEN LIU YANZI
Current assignee: WANG SHUSEN LIU YANZI
Priority date: 2006-07-27
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2026-07-27
Also published as: CN1911836A

Abstract

一种废水处理方法及装置。在絮凝处理前，将废水进行臭氧预处理；在压滤处理后，将滤液再进行复合臭氧净化处理。两装置内均设有罐体、曝气盘、进气管、尾气分解排放装置等。滤液中加双氧水和二价铁，并设由陶瓷环制作的催化接触反应层。预处理使废水中大分子变小，有害物氧化成无害物，使难降解的有机物转化为易降解的醛类和羧酸类。絮凝处理使悬浮物等混凝成絮或渣，压滤处理将絮渣与水分离；最后将滤液进行深度催化氧化，使所有有害物质彻底氧化、降解，直至完全矿化。彻底解决废水处理后去除COD、氮氨等难题，达到低于国家一级排放标准30%的先进水平，且色度很低，水质清亮。特别适用于油田、化工、纺织印染等行业的废水处理。

Description

一种废水处理方法及装置

(一)技术领域：本发明涉及废水处理方法和装置，适于油田、化工、纺织、印染、食品加工、生活废水等行业的废水处理。属废水处理类(C02F)。

(二)背景技术：现在普遍使用的废水处理方法，很难处理油田和化工废水中的某些物质，COD去除率低，故而成为达标排放的难题。最新研究报导，臭氧与多项技术复合，如：臭氧/双氧水(O₃/H₂O₂)、臭氧/紫外线(O₃/UV)、臭氧/双氧水/紫外线(O₃/H₂O₂/UV)、臭氧/超声波等协同处理，有很好的效果。但至今却未见工程实施例。本发明人曾试验了这些复合技术，仍未能解决去除COD等指标的问题。后经反覆试验研究发现：这几种技术的无序组合，会造成化学反应的相互干扰，效果覆盖等问题。

(三)发明内容：

本发明提出的一种废水处理方法及装置，就是解决现有的臭氧与多项技术复合处理废水效果差、COD不能达标的问题。其技术方案如下：

一种废水处理方法，包括顺次进行的絮凝处理和压滤处理，其特征是该方法还包括下列步骤：

1)在絮凝处理之前，对废水进行如下臭氧预处理：将废水从上至下喷入预处理罐内，同时从进气管通入臭氧，并使臭氧从下至上喷，与废水形成反冲作用，此预处理进行时间15～20分钟；2)在压滤处理后，对滤液进行如下的复合臭氧净化处理：将滤液从上至下喷入反应器体内，滤液中应加有双氧水和二价铁，同时从进气管通入臭氧，使臭氧从下至上喷，与滤液形成反冲作用，并使两者对流，穿过在反应器体内设置的催化接触反应层5。

上述废水处理方法所采用的装置，其特征是设臭氧预处理装置1完成臭氧预处理，其内设预处理罐体1.1底部装有多个上喷喷孔的曝气盘1.2，与外部臭氧管路连通的竖直进气管1.3与多个喷孔连通；罐体顶部设有废水进口。设复合臭氧接触反应器4完成复合臭氧净化处理，其反应器体4.1内底部装有多个上喷喷孔的曝气盘4.2，与外部臭氧管路连通的竖直进气管4.3与多个喷孔连通；罐体顶部设有滤液进口；在反应器体内设催化接触反应层5。

上述催化接触反应层5的厚度h可选为200～300mm；可采用由固定於反应器体内壁的多孔支撑架5.1和上面填放的一层陶瓷环5.2构成或采用两层及以上的多孔钛钢板5.3，层间距为50～100mm。

上述臭氧预处理装置1前可设收集废水的污水罐8；在上述复合臭氧接触反应器4前可设收集滤液的过渡罐7。上述预处理罐体或反应器体顶部均可设臭氧回流装置、尾气分解排放装置。整套废水处理装置可固定在一个可移动的承重平台上。

本发明的有益效果：i.本发明各步骤的功能如下：臭氧预处理目的是使大分子分解为小分子，部分有害物(如：重金属)氧化成无害物或生成络???合物，使难降解的有机物转化为容易降解的醛类和羧酸类；预处理后的废水经絮凝处理使大部分悬浮物、金属氧化物和可降解物混凝成絮或渣，或浮于水面或沉入水底；通过压滤处理将絮和渣与水分离；最后将压滤后的滤液在复合臭氧接触反应器中进行深度催化氧化反应，使溶液状态的所有有害物质彻底氧化、降解，直至完全矿化。由於采用了臭氧预处理废水和复合臭氧的深度氧化滤液的全新工艺，产生奇特效果；而双氧水和二价铁与臭氧形成复合氧化催化剂，这是产生奇特效果的关键。此方法还实现了复合臭氧的有序组合。由此，彻底解决了废水处理后去除COD、氮氨等难题，达到低于国家一级排放标准30％的先进水平(即COD<70mg/L，国家一级排放标准：COD<100mg/L)，色度很低，水质清亮。ii.臭氧与废水或滤液反冲作用，有利于充分碰撞、反应。iii.陶瓷环和钛钢板均为催化触媒，且陶瓷环起到阻滞臭氧运动作用，延长臭氧与滤液接触时间。iv.设尾气分解排放装置可使全部工艺具有环保性，无二次污染。v.设臭氧回流装置可提高臭氧利用率。vi.整机固定于一块可移动平台，制成可移动废水处理工厂，对移动作业企业提供机动的废水处理装置。vi.可广泛用於油田，化工，纺织印染，食品加工，生活废水等处的废水处理。

(四)附图说明

图1本发明工艺流程示意图

图2臭氧预处理装置1示图

图3复合臭氧接触反应器4示图

图4尾气分解排放装置示图

(五)具体实施方式：

实施例1：某油田废水，未处理前含COD大於2000mg/L。

本实施例废水处理方法必须进行如下四个步骤：见图1、图2、图3。

1)见图1、图2、图4，对废水进行臭氧预处理(具体是采用曝气预处理)：废水由泵10抽入预处理罐体1.1内，从顶端废水进口1.9处向下喷；臭氧由外部臭氧发生器9经分流调节阀9.1和射流混合器1.8送入竖直进气管1.3并通入曝气盘1.2，臭氧从曝气盘的众多的上喷孔从下至上喷出与废水形成反冲，废水在其中停留16分钟。

2)见图1，对预处理后的废水进行絮凝处理：使大部分悬浮物、金属氧化物和可降解物混凝成絮或渣，或浮于水面或沉入水底。投加絮凝剂、助凝剂和PH调节剂。搅拌速度30-80r/min搅拌时间2—4min。搅拌过快和时间过长，会将能沉淀的大胶体或微粒絮体搅碎，降低沉淀效果。

3)见图1，在压滤机3中将絮和渣与水分开，水成为滤液。

4)见图1，图3，图4，将滤液由泵11抽入复合臭氧接触反应器4的反应器体4.1内，滤液从顶端滤液进口4.9处向下喷，且滤液内加入双氧水(H₂O₂)和二价铁(Fe′)6，臭氧由外部臭氧发生器9经分流调节阀9.1和射流混合器4.8送入竖直进气管4.3，并通入底部的曝气盘4.2，臭氧从曝气盘的众多的上喷孔从下至上喷出与滤液形成反冲，滤液在其中停留1小时左右后，由泵12从下部排出。催化接触反应层5的催化触媒的载体可为陶瓷环5.1和多孔钛钢板5.2。陶瓷环起到阻滞臭氧运动作用，延长臭氧与滤液接触时间，双氧水和二价铁与臭氧形成复合氧化催化剂。净化处理后液体检测COD<70mg/L。

上述废水处理方法所需要提供的废水处理装置如下：

i.臭氧预处理装置1：见图2，装置1由罐体1.1、曝气盘1.2、进气管1.3、臭氧回流装置、尾气分解排放装置以及底部的冲洗阀1.10等组成。

罐体1.1的内直径Φ1200mm、高度2000mm、体积2.3M3。曝气盘1.2由圆周均布并连通的有若干上喷孔的刚玉多孔盘1.21组成，也可采用多孔不锈钢或多孔高分子盘管材料或其它耐腐蚀和耐氧化材料的多孔盘。进气管1.3装在曝气盘中心通过散射通道与多孔盘和上喷孔连通。臭氧回流装置如下构成：由罐体顶部设开口1.4，通过回流管和射流混合器1.8与竖直进气管1.3连通，当罐体顶部臭氧过多，通过射流混合器1.8抽出后再通入进气管1.3进入曝气盘1.2中再回用。见图4，尾气分解排放装置如下构成：罐体外设置电加热器1.7并套在安全阀1.6上，两者间留有间隙。安全阀通过喷嘴1.61、罐体顶部开口1.5与罐体连通，当在罐体顶部气压超过设定值，安全阀的喷嘴1.61将安全阀阀盖1.62托出，臭氧尾气从间隙中加热器内壁受热分解排出。罐体底部设冲洗阀1.10，便于清洗时排水。

ii.见图1，絮凝处理用卧式或立式絮凝器2。iii.压滤处理采用压滤机3。

iv.复合臭氧接触反应器4：见图3，装置3由反应器体4.1、曝气盘4.2、进气管4.3、催化接触反应层5、双氧水和二价铁6及射流泵6.1和进液阀6.2、臭氧回流装置、尾气分解排放装置以及底部的冲洗阀4.10等组成。

曝气盘4.2、进气管4.3、臭氧回流装置、尾气分解排放装置以及底部的冲洗阀4.10与臭氧预处理装置1中对应的曝气盘1.2、进气管1.3、臭氧回流装置、尾气分解排放装置以及底部的冲洗阀1.10结构相同，这里不再描述。反应器体4.1的尺寸为：内直径Φ为1200mm，高度2000mm，体积2.3M3。为方便投入双氧水和二价铁6，在滤液进入管道中，可增设射流泵6.1，该处还装有进液阀6.2。催化接触反应层5总厚度h为200mm-300mm；见图4，可由固定在在反应器体4.2内壁的高分子材料制作的带孔架5.2和放于上面的陶瓷环5.1组成；见图1，也可采用两层带孔钛钢板5.3固定在反应器体4.2内壁而构成，层间距△为50～100mm。最后净化的滤液可由外部泵12排出。

v.见图1，为了便于收集废水和滤液，在臭氧预处理装置1前设收集废水的污水罐8；在复合臭氧接触反应器4前设收集滤液的过渡罐7。这样使装置1和4可连续工作，防止停工待料。

Claims

1.一种废水处理方法，包括顺次进行的絮凝处理和压滤处理，其特征是该方法还包括下列步骤：

1)在絮凝处理之前，对废水进行如下臭氧预处理：将废水从上至下喷入预处理罐内，同时从进气管通入臭氧，并使臭氧从下至上喷，与废水形成反冲作用，进行时间15～20分钟；

2)在压滤处理后，对滤液进行如下的复合臭氧净化处理：将滤液从上至下喷入反应器体内，滤液中应加有双氧水和二价铁，同时从进气管通入臭氧，使臭氧从下至上喷，与滤液形成反冲作用，并使两者对流，穿过在反应器体内设置的催化接触反应层(5)。

2.按权利要求1所述处理方法，其特征是絮凝处理中投入絮凝剂、助凝剂和PH调节剂；搅拌速度不超过80r/min，搅拌时间不超过5min。

3.按权利要求1所述废水处理方法的废水处理装置，其特征是

设臭氧预处理装置(1)完成臭氧预处理，其内设预处理罐体(1.1)，底部装有多个上喷喷孔的曝气盘(1.2)，与外部臭氧管路连通的竖直进气管(1.3)与多个喷孔连通；罐体顶部设有废水进口；设复合臭氧接触反应器(4)完成复合臭氧净化处理，其反应器体内底部装有多个上喷喷孔的曝气盘(4.2)，与外部臭氧管路连通的竖直进气管(4.3)与多个喷孔连通；反应器体顶部设有滤液进口；在反应器体内设催化接触反应层(5)。

4.按权利要求3所述装置，其特征是催化接触反应层(5)的厚度h为200～300mm；采用由固定於反应器体内壁的多孔支撑架(5.1)和上面填放的一层陶瓷环(5.2)构成或采用两层及以上的多孔钛钢板(5.3)，层间距△为50～100mm。

5.按权利要求3所述装置，其特征是在臭氧预处理装置(1)前设收集废水的污水罐(8)；在复合臭氧接触反应器(4)前设收集滤液的过渡罐(7)。

6.按权利要求3所述装置，其特征是预处理罐体或反应器体顶部均设有臭氧回流装置。

7.按权利要求3所述装置，其特征是预处理罐体或反应器体顶部均设有尾气分解排放装置。

8.按权利要求3所述装置，其特征是预处理罐体或反应器体底部均设有冲洗阀。

9.按权利要求3所述废水处理装置，其特征是整套废水处理装置固定在一个可移动的承重平台上。