CN101503263A - 一种废水处理回用工艺及其设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废水处理回用工艺，将污水集中在调节池内，用压缩空气进行曝气搅拌后输送到臭氧混合罐内进一步氧化分解，再输送到臭氧气浮净水器内发生混凝反应，然后臭氧在中间水箱自行分解，污水中的有机物在BAF生物滤池被降解，降解后的污水与臭氧及药剂在管道混合器内混合反应后进入流砂过滤器，流砂过滤器将水中絮凝体截留后流进净水储罐中收集供生产使用，臭氧混合罐内部表面以及触媒填料表面喷涂有纳米级二氧化钛，增大了二氧化钛与紫外光的接触面积，提高了氧化效果，紫外线与臭氧产生的OH，OH的强氧化性将水中的难降解的大分子物质氧化成简单小分子物质。

Description

一种废水处理回用工艺及其设备

技术领域

本发明涉及一种废水处理工艺，尤其适用于对印染行业所产生的废水进行处理，并达到生产回用标准的废水处理回用工艺及其设备，属于环保技术领域。

背景技术

由于“水危机”的困扰，许多国家和地区积极着手巩固和加强节水意识以及研究工业废水再生与回用工作，工业废水回用就是将工业生产过程中使用过的水经过处理后回用。在印染行业中，所采用的染料一般是人工合成的化学染料，由于化学染料具有品种多，结构复杂，脱色困难、可生化性较差等特点，印染废水的色度对废水处理回用带来了很大的困难，成为实现废水资源化的障碍。

80年代以前，我国印染废水的可生化性较高，CODcr浓度常在800mg/L以下，采用传统的生物与物化联合处理系统，出水即可达到排放标准。近二十年来，印染废水水质发生了很大的变化。传统的印染废水处理方法，如吸附、悬浮、过滤、混凝等虽然具有设备简单，操作简便和工艺成熟的优点，但是这类处理方法通常是将有机物从液相转移到固相或气相，不仅没有完全消除有机污染物和消耗化学药剂，而且造成废物堆积和二次污染；生物法只能除去印染废水中的BOD，对于COD特别是有毒难降解有机物和色度的出去效果不明显。

目前，出现了多种印染废水深度处理技术，其中电化学法具有设备小、占地少、运行管理简单、CODcr去除率高和脱色好等优点，但是沉淀生成量及电极材料消耗量较大，运行费用较高。另外，膜技术发展十分迅速，从超滤到反渗透，效果优良，关键技术也基本成熟，已经广泛应用于饮用净水、海水淡化、高纯产品生产等领域。但是，由于纤维膜本身存在的缺点限制了它在工业废水和生活污水的深度处理中的广泛应用。其一，膜材料和膜组件成本昂贵而且有机膜的寿命不长；其二，要达到高效分离的目标，膜的有效孔径极小，因此运行能耗很高。由于废水处理后的回用量极大，而且回用水的水质标准在不少方面可略低于相应的用水水质标准，因此用膜技术处理污水，巨额投资和高额运行、维护费用限制了其可行性。

发明内容

本发明要解决的问题是为了克服上述技术的缺陷，提供一种处理效果好、成本低的一种废水处理回用工艺及其设备。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种废水处理回用工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

1)将污水集中在污水调节池内，用压缩空气将污水进行曝气搅拌，同时用臭氧对调节池内的污水进行初步氧化；

2)调节池内经初步氧化的污水加臭氧后一起输送到臭氧混合罐，臭氧将污水中的污染物进一步氧化分解；

3)臭氧混合罐中流出的含有臭氧的污水加药剂后一起输送到臭氧气浮净水器，药剂与污水在臭氧气浮净水器内发生混凝反应；

4)经臭氧气浮净水器净化后的污水流进中间水箱，静止一段时间，水中的臭氧自行分解；

5)除去臭氧的污水进入BAF生物滤池，再将压缩空气输送进BAF生物滤池内，污水中的有机物被降解；

6)降解后的污水加臭氧及药剂后一起进入管道混合器内，污水与臭氧反应消毒杀菌并与药剂混合反应生成絮状物后，进入流砂过滤器；

7)在流砂过滤器中利用石英砂颗粒将水中絮凝体截留，净化后的水流进净水储罐中收集供生产使用。

一种具体的优化方案，步骤1)中的臭氧为步骤3)中臭氧气浮净水器排出的剩余臭氧。

一种具体的优化方案，步骤2)及步骤6)中的臭氧由臭氧发生器产生。

一种具体的优化方案，所述药剂由混凝剂和助凝剂按照10∶1的比例组成。

臭氧混合罐的具体优化方案，所述臭氧混合罐包括罐体，罐体的上部设有进水管，下部设有出水管，罐体内设有无极紫外光灯和两层具有通孔的花板，两层花板之间设置有蜂窝状的网格，网格间具有聚乙烯材料制成的触媒式填料，触媒式填料上喷涂有纳米级二氧化钛。

臭氧气浮净水器的具体优化方案，所述臭氧气浮净水器包括箱体，箱体内固定有一个上下端分别设有开口的反应室，箱体内设有挡圈、出水通道、出水槽和出水管，所述挡圈、出水通道将箱体内腔室分为上下两部分，臭氧气浮净水器底部设有排污孔，上部设有减速机固定板和刮板，减速机固定板上固定有减速机，刮板上设有排泥槽。

进一步的的优化方案，所述出水管连通有一个释放器外管，该释放器外管与反应室连通，释放器外管内设有释放器内管，释放器内管上设有释放孔，释放器内管与臭氧气浮净水器的下腔室连通，释放器内管与臭氧气浮净水器之间设有加药管。

进一步的的优化方案，所述释放器内管与臭氧气浮净水器的下腔室之间连通有容汽包，加药管设置在释放器内管与容汽包之间，容汽包设有高压气体进气口和两层具有通孔的穿孔板。

进一步的的优化方案，所述释放器内管与容汽包之间连通有混合器，混合器内设有混合板，加药管设置在混合器与容汽包之间。

本发明采用以上技术方案，与现有技术方案相比具有以下优点：

1、整个工艺采用化学法与生物法相结合的处理方法，与单纯物理法或者化学法处理相比，运行费用低、运行可靠。

2、臭氧混合罐内部表面以及触媒填料表面喷涂有纳米级二氧化钛，增大了二氧化钛与紫外光的接触面积，提高了氧化效果。

3、在臭氧混合罐内利用紫外线与臭氧产生的OH，OH的强氧化性将水中的难降解的大分子物质氧化成简单小分子物质，水进入BAF生物滤池后，便很容易的被滤池中的微生物分解利用，从而确保了出水水质的稳定。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

附图说明

附图1为本发明实施例的工艺设备流程图；

附图2为本发明实施例中臭氧气浮器的结构示意图；

附图3为本发明实施例中BAF生物滤池的结构示意图。

图中：

1-调节池，2-引水罐，3-污水提升泵，4-臭氧混合罐，5-臭氧气浮净水器，7-中间水箱，8-中间水泵，9-BAF生物滤池，10-流砂过滤器，11-净水储罐，12-净水供水泵，13-车间用水管道，14-加药箱，15-臭氧发生器，16-鼓风机组，17-空气管道，18-加药管道，19-臭氧管道，20-污水管道，21-排气管，22-曝气管，23-花板，24-管道混合器，25-触媒式填料，26-出水管，27-进水管，28-释放器内管，29-混合器，30-释放器外管，31-释放器，32-释放孔，33-释放器出管，34-加药管，35-中间泵，36-反应室进水管，37-减速机固定板，38-刮板，39-减速机，40-排泥槽，41-反应室，42-出水槽，43-出水管，44-出水通道，45-挡圈，46-隔板，47-滤头，48-曝气管，49-砾石垫层，50-陶瓷滤料，51-反冲洗进水管，52-进水管，53-反冲洗出水槽，54-出水槽，55-出水管，56-反冲洗出水管，57-容汽包，58-高压气体进气口，59-穿孔板，60-排污孔，61-混合板

具体实施例

实施例，如图1所示，一种废水处理回用工艺及其设备，废水处理设备包括调节池1、引水罐2、污水提升泵3、臭氧混合罐4、臭氧气浮净水器5、中间水箱7、中间水泵8、BAF生物滤池9、流砂过滤器10、净水储罐11、净水供水泵12、车间用水管道13、加药箱14、臭氧发生器15、鼓风机组16、空气管道17、加药管道18、臭氧管道19、污水管道20、排气管21、曝气管22、花板23、管道混合器24、触媒式填料25、出水管26、进水管27、释放器内管28、混合器29、释放器外管30、释放器31、释放孔32、释放器出管33、加药管34、中间泵35、反应室进水管36、减速机固定板37、刮板38、减速机39、排泥槽40、反应室41、出水槽42、出水管43、出水通道44、挡圈45、隔板46、滤头47、曝气管48、砾石垫层49、陶瓷滤料50、反冲洗进水管51、进水管52、反冲洗出水槽53、出水槽54、出水管55、反冲洗出水管56、容汽包57，高压气体进气口58，穿孔板59、排污孔60和混合板61。

如图1所示，印染过程中产生的污水从设备中排出后流至地沟，汇集后进入格栅井，在格栅井中通过格栅去除污水中的长纤维等杂物后流进污水调节池1内，鼓风机组16经空气管道17将压缩空气输送到在调节池1中，压缩空气从曝气管22喷出将污水进行曝气搅拌，以达到均质均量的目的，同时从臭氧气浮净水器5顶部排出的臭氧经排气管21进入调节池1，对调节池1内污水进行初步氧化，以达到将部分大分子长链污染物打断，转化为小分子短链污染物的目的，并同时起到对废水进行脱色作用。

调节池1内经初步氧化的污水经引水罐2由污水提升泵3提升后进入臭氧混合罐4，臭氧发生器15产生臭氧，臭氧经臭氧管道19与污水一起进入臭氧混合罐4，污水与臭氧在臭氧混合罐4中混合，臭氧将污水中的污染物进一步氧化分解，然后臭氧与水一起从臭氧混合罐4流出，溶解好的药剂从加药箱14经加药管道18与从臭氧混合罐4流出的臭氧、水一起进入臭氧气浮净水器5，在臭氧气浮净水器5内污水与药剂发生了混凝反应，没有反应完的臭氧从臭氧气浮净水器5的顶部经排气管21排至调节池1，对调节池1内污水进行初步氧化，净化以后的水从臭氧气浮净水器5流进中间水箱7，经过停留一段时间后，水中的臭氧自行分解，防止水中含有臭氧进入生化处理单元，中间水箱7中的水经中间水泵8提升经污水管道20进入BAF生物滤池9。

鼓风机组16经空气管道17将压缩空气输送到BAF生物滤池9内，污水中的各种有机物在BAF生物滤池9内被降解，降解后的水流进管道混合器24，管道混合器24内设置有障碍物使水流产生紊流从而起到混合作用，在管道混合器24中污水与臭氧发生器15产生的臭氧反应消毒杀菌，与经加药管道18进入管道混合器24内的药剂混合反应生成絮状物后，进入流砂过滤器10。

在流砂过滤器10中利用石英砂颗粒将水中絮凝体截留以净化水质，流砂过滤器10出水自流进入净水储罐11中收集，由净水供水泵12泵入车间用水管道13中供生产使用。

如图2所示，臭氧混合罐4包括罐体，在罐体的上部设有进水管27，下部设有出水管26，罐体内设有无极紫外光灯和两层具有通孔的花板23，两层花板23之间设置有蜂窝状的网格，网格间具有聚乙烯材料的触媒式填料25，触媒式填料25上喷涂有纳米级二氧化钛，臭氧气浮净水器5包括箱体，箱体内固定有一个上下端分别设有开口的反应室41，箱体内设有挡圈45、出水通道44、出水槽42和出水管43，将箱体内腔室分为上下两部分，臭氧气浮净水器5底部设有排污孔60，上部设有减速机固定板37和刮板38，减速机固定板37上固定有减速机39，刮板38上设有排泥槽40，出水管26连通有一个箱式的释放器31，释放器31包括与反应室41连通的释放器外管30，释放器外管30内设有一个箱式的释放器内管28，释放器内管28上设有释放孔32，释放器内管28与一个箱式的混合器29连通，混合器29内设有混合板61，混合器29与容汽包57连通，混合器29与容汽包57之间设有加药管34，容汽包57内设有与空压机连通的高压气体进气口58和两层具有通孔的穿孔板59，容汽包57经中间泵35与臭氧气浮净水器5的下腔室连通。

污水与臭氧自进水管27进入臭氧混合罐4内混合，在紫外光灯和纳米级二氧化钛的催化作用下，臭氧将污水中的污染物进一步氧化分解，并使污水色度降低，然后从臭氧混合罐4的出水管26流出，进入释放器31，溶解好的药剂从加药管34进入，该药剂由混凝剂聚合氯化铝与助凝剂聚丙烯酰胺按照10：1的比例组成，中间泵35将水从臭氧气浮净水器5底部的空腔内抽至容汽包57，空压机产生的高压空气从高压气体进气口58进入容汽包57，与水在穿孔板59的作用下进行水气混合产生微气泡，含有微气泡的水与从加药管34进入的药剂在混合器29内混合板61的作用下充分混合后进入释放器内管28，再从释放器内管28的释放孔32流出与来自臭氧混合罐4的污水在释放器外管30内进行混合，经释放器出管33、反应室进水管36进入臭氧气浮净水器5的反应室41，在反应室41内污水与药剂发生混凝反应，溶于水中的污染物和悬浮物在混凝剂和助凝剂的作用下生成絮状物，絮状物与微气泡发生碰撞、粘附，从而浮于水面之上，净化以后的水沉入反应室41的下部，水在臭氧气浮净水器5内空腔的底部，絮状物在臭氧气浮净水器5内空腔的上部，沉积到底部的污泥从臭氧气浮净水器5底部的排污孔60排泄，剩余的臭氧经排气管21进入调节池1内，对调节池1内污水进行初步氧化，在臭氧气浮净水器5的上部设有减速机固定板37，减速机固定板37上固定有减速机39，减速机39带动刮板38，刮板38将液面表面的污泥刮至排泥槽40，污泥通过排泥槽40进入污泥管，净化以后的水沿着挡圈45、出水通道44、出水槽42和出水管43流出。

如图3所示，BAF生物滤池9包括壳体，在壳体内设有隔板46，隔板46的下部设有均匀分布的滤头47，隔板46的下部设有砾石垫层49，砾石垫层49上侧的空间内填充有陶瓷滤料50，陶瓷滤料50表面附着有微生物，隔板46下部的壳体上设有反冲洗进水管51和进水管52，壳体的顶部设有反冲洗出水槽53、出水槽54、出水管55和反冲洗出水管56，反冲洗出水槽53和反冲洗出水管56位于内侧。

污水自进水管52进入BAF生物滤池9，压缩空气经BAF生物滤池9的曝气管48进入BAF生物滤池9，在隔板46上滤头47的作用下，污水和空气经砾石垫层49被均匀分布进入陶瓷滤料50，然后沿着陶瓷滤料50间的缝隙上流，污水中的各种有机物被陶瓷滤料50表面附着的微生物降解，降解后的水沿出水槽54和出水管55流出。

当陶瓷滤料50上的杂质比较多的时候，用处理后的中水对BAF生物滤池9进行反冲洗，反冲洗时要暂时的中断工艺，反冲洗水由反冲洗进水管51进入，将陶瓷滤料50上的杂质以及脱落的微生物膜带入水中通过反冲洗出水槽53、反冲洗出水管56流出。

Claims (9)

1、一种废水处理回用工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

1)将污水集中在调节池(1)内，用压缩空气将污水进行曝气搅拌，同时用臭氧将调节池(1)内的污水进行初步氧化；

2)调节池(1)内经初步氧化的污水加臭氧后一起进入臭氧混合罐(4)，臭氧将污水中的污染物进一步氧化分解；

3)臭氧混合罐(4)中流出的含有臭氧的污水加药剂后一起进入臭氧气浮净水器(5)，药剂与污水在臭氧气浮净水器(5)内发生混凝反应；

4)经臭氧气浮净水器(5)净化后的污水流进中间水箱(7)，静止一段时间，水中的臭氧自行分解；

5)除去臭氧的污水进入BAF生物滤池(9)，再将压缩空气输送进BAF生物滤池(9)内，污水中的有机物被降解；

6)降解后的污水加臭氧及药剂后一起进入管道混合器(24)内，污水与臭氧反应消毒杀菌并与药剂反应生成絮状物后，进入流砂过滤器(10)；

7)在流砂过滤器(10)中利用石英砂颗粒将水中的絮凝体截留，净化后的水流进净水储罐(11)中收集供生产使用。

2、如权利要求1所述的一种废水处理回用工艺，其特征在于：步骤1)中的臭氧为步骤3)中臭氧气浮净水器(5)排出的剩余臭氧。

3、如权利要求1所述的一种废水处理回用工艺，其特征在于：步骤2)及步骤6)中的臭氧由臭氧发生器(15)产生。

4、如权利要求1所述的一种废水处理回用工艺，其特征在于：所述药剂由混凝剂和助凝剂按照10：1的比例组成。

5、一种用于如权利要求1所述的废水处理回用工艺的设备，包括臭氧混合罐(4)和臭氧气浮净水器(5)，其特征在于：所述臭氧混合罐(4)包括罐体，罐体的上部设有进水管(27)，下部设有出水管(26)，罐体内设有无极紫外光灯和两层具有通孔的花板(23)，两层花板(23)之间设置有蜂窝状的网格，网格间具有聚乙烯材料制成的触媒式填料(25)，触媒式填料(25)上喷涂有纳米级二氧化钛。

6、如权利要求5所述的废水处理回用工艺的设备，其特征在于：所述臭氧气浮净水器(5)包括箱体，箱体内固定有一个上下端分别设有开口的反应室(41)，箱体内设有挡圈(45)、出水通道(44)、出水槽(42)和出水管(43)，所述挡圈(45)、出水通道(44)将箱体内腔室分为上下两部分，臭氧气浮净水器(5)底部设有排污孔(60)，上部设有减速机固定板(37)和刮板(38)，减速机固定板(37)上固定有减速机(39)，刮板(38)上设有排泥槽(40)。

7、如权利要求6所述的废水处理回用工艺的设备，其特征在于：所述出水管(26)连通有一个释放器外管(30)，该释放器外管(30)与反应室(41)连通，释放器外管(30)内设有释放器内管(28)，释放器内管(28)上设有释放孔(32)，释放器内管(28)与臭氧气浮净水器(5)的下腔室连通，释放器内管(28)与臭氧气浮净水器(5)之间设有加药管(34)。

8、如权利要求7所述的废水处理回用工艺的设备，其特征在于：所述释放器内管(28)与臭氧气浮净水器(5)的下腔室之间连通有容汽包(57)，加药管(34)设置在释放器内管(28)与容汽包(57)之间，容汽包(57)设有高压气体进气口(58)和两层具有通孔的穿孔板(59)。

9、如权利要求8所述的废水处理回用工艺的设备，其特征在于：所述释放器内管(28)与容汽包(57)之间连通有混合器(29)，混合器(29)内设有混合板(61)，加药管(34)设置在混合器(29)与容汽包(57)之间。

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