CN103435218B - 一种臭氧-baf联用污水应急处理的方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种臭氧-BAF联用污水处理的方法，所述方法包括以下步骤：污水从接触水池进入消解水池，在线监测所述消解水池中的臭氧浓度，当所述臭氧浓度高于预定的报警阈值时，则启动臭氧调节系统对所述消解水池中的臭氧浓度进行调节；当所述臭氧浓度低于预定的安全阈值时，则关闭所述臭氧调节系统；当所述BAF水池中污染物过多时，启动反冲洗系统对BAF水池进行反冲洗，其中所述臭氧调节系统包括：泵送装置，在消解水池中设置的曝气系统；在消解水池底部设置的排泥装置；以及将所述消解水池和反洗排水池相连接的管线。本发明还提供了一种实施上述方法的设备。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及改进的臭氧-BAF(曝气生物滤池，Biological Aerated Filter，简称BAF)的污水应急处理方法及实施该方法的装置。
背景技术
目前，臭氧-BAF联用逐渐广泛应用于污水处理中，臭氧的强氧化性可提高污水的可生化性，与BAF联用可大幅提高BAF的处理效率。目前使用的臭氧-BAF装置主要由臭氧发生器、接触水池、消解水池、BAF处理单元、反冲洗系统组成。臭氧发生器产生臭氧，在接触水池中将污水中大分子有机物氧化成小分子有机物，随后进入BAF处理单元，进行生化和过滤处理。
但是现有的臭氧-BAF污水处理装置存在以下缺陷：当进水水质发生波动时，可能发生臭氧投加量过低或过高的情况。当臭氧投加量过高时，臭氧在消解水池中不能完全降解而进入BAF处理单元，则会导致BAF中的微生物被臭氧灭活，使得BAF对有机物的降解能力大大降低甚至失去效果。由于BAF恢复活性需要一定的周期，会导致出水COD、NH3-N超标，从而也影响整个装置的处理效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种改进的臭氧-BAF联用污水应急处理的方法以及用于实施该方法的设备。
根据本发明的第一方面，提出了一种臭氧-BAF联用污水处理的方法，所述方法可以包括以下步骤：a.污水从接触水池进入消解水池，在接触水池中未与污水中有机物反应的剩余臭氧在消解水池中消解；b.在线监测所述消解水池中的臭氧浓度，当所述臭氧浓度高于预定的报警阈值时，则启动臭氧调节系统对所述消解水池中的臭氧浓度进行调节；当所述臭氧浓度低于预定的安全阈值时，则关闭所述臭氧调节系统；c.当所述BAF水池中污染物过多时，启动反冲洗系统对BAF水池进行反冲洗，BAF水池的部分生物膜会被冲洗出BAF水池而进入到反洗排水池中，所述生物膜可以与从BAF水池冲出的其它物质形成污泥。
根据本发明的第二方面，在所述污水处理的方法中，所述臭氧调节系统包括：泵送装置，该泵送装置设置在反洗排水池和消解水池之间并且在臭氧调节系统启动后能够将所述污泥从反洗排水池运送至消解水池；在消解水池中设置的曝气系统；在消解水池底部设置的排泥装置；以及将所述消解水池和反洗排水池相连接的管线。
根据本发明的第三方面，在所述污水处理的方法中，当所检测到消解水池中的臭氧浓度低于预定的安全阈值时，关闭所述泵送装置和曝气系统，并将沉在消解水池池底中的剩余污泥通过排泥装置排出消解水池之外。
根据本发明的第四方面，在所述污水处理的方法中，所述报警阈值可以为1.25mg/L，所述安全阈值可以为1.00mg/L。
根据本发明的第五方面，在所述污水处理的方法中，所述臭氧调节系统可以为加药系统，并且所述加药系统与所述消解水池相连接。
根据本发明的第六方面，在根据本发明的第五方面的的污水处理的方法中，所述报警阈值可以为1.25mg/L，所述安全阈值可以为1.00mg/L。
根据本发明的第七方面，提出了一种用于实施根据前述第一方面至第四方面中的任一方面的方法的臭氧-BAF联用污水处理设备，所述设备包括有臭氧调节系统以及在消解水池出水端设置的臭氧监测仪，在所述污水处理设备中，a.污水从接触水池进入消解水池，在接触水池中未与污水中有机物反应的剩余臭氧在消解水池中消解；b.当臭氧监测仪监测到的臭氧浓度高于预定的报警阈值时，臭氧调节系统开始工作以对所述消解水池中的臭氧浓度进行调节；当所述臭氧浓度低于预定的安全阈值时，所述臭氧调节系统关闭；c.当所述BAF水池中污染物过多时，反冲洗系统关闭，以对BAF水池进行反冲洗，BAF水池的部分生物膜会被冲洗出BAF水池而进入到反洗排水池中，所述生物膜与从BAF水池冲出的其它物质形成污泥；所述臭氧调节系统包括：泵送装置，该泵送装置设置在反洗排水池和消解水池之间并且在臭氧调节系统启动后将所述污泥从反洗排水池运送至消解水池；在消解水池中设置的曝气系统；在消解水池底部设置的排泥装置；以及将所述消解水池和反洗排水池相连接的管线。
根据本发明的第八方面，在根据本发明的第七方面的的污水处理设备中，当臭氧监测仪检测到的在消解水池中的臭氧浓度低于预定的安全阈值时，泵送装置和曝气系统关闭，排泥装置启动，以将沉在消解水池池底中的剩余污泥排出消解水池之外。
根据本发明的第九方面，在根据本发明的第七方面或者第八方面所述的的设备中，所述报警阈值为1.25mg/L，所述安全阈值为1.00mg/L。
在本发明的实施方案中，通过在现有装置的基础上增加创新的臭氧调节系统，对消解水池中的臭氧含量进行调节，不但解决了上述由于臭氧浓度调节滞后而产生的各种技术问题，至少还具有以下优势：1、不需要更改原有池体结构，仅是在原有系统基础上增加臭氧调节系统；2、臭氧调节系统只需在有需要时开启；3、操作和维护过程简单。
附图说明
图1显示了现有技术的一个实施方案，其中箭头方向表示各种流体的流向，附图标记：101：接触水池；102：消解水池；103：BAF水池；104：反洗排水池；105：臭氧发生系统；106：反冲洗系统。
图2显示了本发明的第一个实施方案，其中箭头方向表示各种流体的流向，附图标记：201：接触水池；202：消解水池；203：BAF水池；204：反洗排水池；205：臭氧发生系统；206：反冲洗系统；207：臭氧在线监测仪；208：曝气系统；209：泵送装置；210：排泥装置。
图3显示了本发明的另一个实施方案，其中箭头方向表示各种流体的流向，附图标记：301：接触水池；302：消解水池；303：BAF水池；304：反洗排水池；305：臭氧发生系统；306：反冲洗系统；307：臭氧在线监测仪；310：加药系统。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的技术方案做详细的说明和描述。
图1为现有技术的一个实施方案，其中箭头方向表示各种流体的流向，如图1所示，臭氧-BAF污水处理系统主要由接触水池101、消解水池102、BAF水池103、反冲洗排水池104、臭氧发生系统105和反冲洗系统106组成。
在污水处理过程中，臭氧发生系统105产生臭氧进入接触水池101，与进入到接触水池101的污水中的有机物发生反应，提高污水的可生化性。然后，污水从接触水池101进入消解水池102，在接触水池101中未与污水中有机物反应的剩余臭氧在消解水池102中消解。接着，污水从消解水池102进入BAF水池103，在所述BAF水池103中有机物得到进一步降解。当BAF水池103中污染物过多时，反冲洗系统106会对BAF水池103进行反冲洗，污染物质和剩余污泥会被冲洗出BAF水池103而进入到反洗排水池104，BAF水池的部分生物膜会被冲洗出BAF水池而进入到反洗排水池中，所述生物膜与从BAF水池冲出的其它物质形成污泥。
但是在实际生产中，由于进水水质具有波动性，可能发生臭氧投加量过低或过高的情况。当臭氧投加量过低时，在接触水池101中没有完成氧化过程，会使净水效率降低；当臭氧投加量过高时，臭氧在消解水池102中不能完全降解而进入BAF水池103，则会导致BAF水池103中的微生物被臭氧灭活，使得BAF水池103对有机物的降解能力大大降低甚至失去效果。由于BAF恢复活性需要一定的周期，会导致出水COD、NH3-N、TN超标，从而也影响整个装置的处理效果。
臭氧发生系统105产生的臭氧与接触水池101中有机物反应后，臭氧剩余量可能大于正常值。虽然经过消解水池102中消解，部分臭氧可消解，但是如果臭氧浓度过高，则会有部分臭氧无法消解而随污水进入BAF水池103。BAF水池103中有污泥，臭氧会对污泥有灭活作用。此时，BAF水池103的对有机物的降解能力大大降低甚至失去效果。
图2显示了本发明的一个实施方案，其中箭头方向表示各种流体的流向，如图2所示，在根据本发明的臭氧-BAF污水处理系统中，在接触水池201、消解水池202、BAF水池203、反洗排水池204、臭氧发生系统205和反冲洗系统206的基础上，增加了臭氧监测装置(例如臭氧在线监测仪)207和臭氧调节系统。
在该实施方式中，污水从接触水池201进入消解水池202，在接触水池201中未与污水中有机物反应的剩余臭氧在消解水池202中消解；
在线监测消解水池202中的臭氧浓度，当臭氧浓度高于预定警阈值时，则启动臭氧调节系统(下文所述)对消解水池202中的臭氧浓度进行调节；当臭氧浓度低于预定的安全阈值时，则关闭臭氧调节系统；
当BAF水池203中污染物过多时，启动反冲洗系统206对BAF水池203进行反冲洗，BAF水池203的部分生物膜会被冲洗出BAF水池而进入到反洗排水池中，所述生物膜与从BAF水池冲出的其它物质形成污泥。
在图2所示的实施方式中，所述臭氧调节系统臭氧调节系统包括：泵送装置209，该泵送装置设置在反洗排水池204和消解水池202之间并且在臭氧调节系统启动后将反洗排水池204中的污泥运送至消解水池202；在消解水池202中设置的曝气系统208；在消解水池202底部设置的排泥装置210；以及将所述消解水池和反洗排水池相连接的管线。
在该实施方案中，接触水池201、消解水池202、BAF水池203、反洗排水池204、臭氧发生系统205和反冲洗系统206的设置和工作方式与现有技术中相同。这也意味着本发明的实施方案可附加在现有技术的设备上直接使用，而无需对原有设备进行实质性的改造。
臭氧在线监测仪207负责对消解水池202中的臭氧含量进行在线检测，当消解水池202中臭氧浓度高于预定的报警阈值时，臭氧在线监测仪207发出报警信号，并同步传送至控制系统(例如中控室等)。此时，开启泵送装置209，将反洗排水池204中剩余污泥(具有活性的污泥)回流至消解水池202，剩余污泥可与消解水池202中的过量臭氧发生反应。
同时，可开启曝气系统208，使消解水池202中的过量臭氧与反洗排水池204中回流的剩余污泥能够充分接触，提高反应效率并缩短反应时间。当臭氧在线监测仪207检测到消解水池202中臭氧浓度低于预定的安全阈值时，关闭泵送装置209和曝气系统208，并将沉在消解水池202池底中的剩余污泥通过排泥装置210排出消解水池202之外，漂浮在消解水池202中的污泥随自消解水池202流至BAF水池203的污水一起进入BAF水池203。当BAF水池203中的污泥较多时，可通过反洗系统206将污泥反冲至反洗排水池204中。
在本发明的具体实施方案中，上述报警阈值可为1.25mg/L，上述安全阈值可为1.00mg/L。
在本发明的具体实施方案中，所述曝气系统208的工作过程可以通过穿孔管曝气、曝气盘曝气等手段来实现。
当然，本领域技术人员可以理解的是，当臭氧在线监测仪207监测到消解水池202中的臭氧含量过低时，也可以发出报警信号，此时就可以调节臭氧发生系统205，以增加臭氧投放量，保证在接触水池201中的反应正常进行。
图3显示了本发明的另一实施方案，其中箭头方向表示各种流体的流向，如图3所示，本发明的一种臭氧-BAF污水处理系统的组件在接触水池301、消解水池302、BAF水池303、反洗排水池304、臭氧发生系统305和反冲洗系统306的基础上，增加了臭氧在线监测仪307和和臭氧调节系统，所述臭氧调节系统由加药系统310组成，并且该加药系统连接至消解水池302。
在该实施方案中，接触水池301、消解水池302、BAF水池303、反洗排水池304、臭氧发生系统305和反冲洗系统306的设置和工作方式与现有技术中相同。这也意味着本发明的实施方案可附加在现有技术的设备上直接使用，而无需对原有设备进行实质性的改造。
臭氧在线监测仪307负责对消解水池302中的臭氧含量进行在线检测，当消解水池302中臭氧浓度高于预定的报警阈值时，臭氧在线监测仪307发出报警信号，并同步传送至中控室。此时，开启加药系统310，向消解水池302中投放还原性药剂，以与消解水池302中的过量臭氧发生反应。当臭氧在线监测仪307检测到消解水池302中臭氧浓度低于预定安全阈值时，则关闭加药系统310，继续进行常规的污水处理过程。
在本发明的具体实施方案中，上述报警阈值可为1.25mg/L，上述安全阈值可为1.00mg/L。
当然，本领域技术人员可以理解的是，当臭氧在线监测仪307监测到消解水池302中的臭氧含量过低时，也可以发出报警信号，此时就可以调节臭氧发生系统305，以增加臭氧投放量，保证在接触水池301中的反应正常进行。
以上所述仅为本发明中的具体实施方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。结合本文披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是显而易见的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
Claims (5)
1.一种臭氧-BAF联用污水应急处理的方法，所述方法包括以下步骤：
a.污水从接触水池进入消解水池，在接触水池中未与污水中有机物反应的剩余臭氧在消解水池中消解；
b.在线监测所述消解水池中的臭氧浓度，当所述臭氧浓度高于预定的报警阈值时，则启动臭氧调节系统对所述消解水池中的臭氧浓度进行调节；当所述臭氧浓度低于预定的安全阈值时，则关闭所述臭氧调节系统；
c.当所述BAF水池中污染物过多时，启动反冲洗系统对BAF水池进行反冲洗，BAF水池的部分生物膜会被冲洗出BAF水池而进入到反洗排水池中，所述生物膜与从BAF水池冲出的其它物质形成污泥；
其中所述臭氧调节系统包括：
泵送装置，该泵送装置设置在反洗排水池和消解水池之间并且在臭氧调节系统启动后将所述污泥从反洗排水池运送至消解水池；
在消解水池中设置的曝气系统；
在消解水池底部设置的排泥装置；以及
将所述消解水池和反洗排水池相连接的管线，
其中，当所述消解水池中臭氧浓度高于所述预定的报警阈值时，开启所述泵送装置将所述反洗排水池中剩余污泥回流至所述消解水池，同时，开启所述曝气系统；
当所检测到消解水池中的臭氧浓度低于预定的安全阈值时，关闭所述泵送装置和曝气系统，并将沉在消解水池池底中的剩余污泥通过排泥装置排出消解水池之外。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述报警阈值为1.25mg/L，所述安全阈值为1.00mg/L。
3.一种用于实施根据权利要求1或2所述方法的臭氧-BAF联用污水处理设备，所述设备包括有臭氧调节系统以及在消解水池出水端设置的臭氧监测仪，在所述污水处理设备中：
a.污水从接触水池进入消解水池，在接触水池中未与污水中有机物反应的剩余臭氧在消解水池中消解；
b.当臭氧监测仪监测到的臭氧浓度高于预定的报警阈值时，臭氧调节系统开始工作以对所述消解水池中的臭氧浓度进行调节；当所述臭氧浓度低于预定的安全阈值时，所述臭氧调节系统关闭；
c.当所述BAF水池中污染物过多时，反冲洗系统关闭，以对BAF水池进行反冲洗，BAF水池的部分生物膜会被冲洗出BAF水池而进入到反洗排水池中，所述生物膜与从BAF水池冲出的其它物质形成污泥；
所述臭氧调节系统包括：
泵送装置，该泵送装置设置在反洗排水池和消解水池之间并且在臭氧调节系统启动后将所述污泥从反洗排水池运送至消解水池；
在消解水池中设置的曝气系统；
在消解水池底部设置的排泥装置；以及
将所述消解水池和反洗排水池相连接的管线。
4.根据权利要求3所述的污水处理设备，其中，当所述消解水池中臭氧浓度高于所述预定的报警阈值时，开启所述泵送装置将所述反洗排水池中剩余污泥回流至所述消解水池，同时，开启所述曝气系统；
当臭氧监测仪检测到在消解水池中的臭氧浓度低于预定的安全阈值时，泵送装置和曝气系统关闭，排泥装置启动，以将沉在消解水池池底中的剩余污泥排出消解水池之外。
5.根据权利要求3或4所述的设备，其中所述报警阈值为1.25mg/L，所述安全阈值为1.00mg/L。
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