CN103818995B - 高速率工业污水曝气氧化处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速率工业污水曝气氧化处理工艺，首先，污水经提升泵提升至一定压力，再经加热器加热，将污水的温度保持在25℃—80℃，再将空气升压并加热到40℃以上，然后污水与热的空气以一定的比例同时进入一台微纳米气泡发生器，再然后含气泡的污水通过氧化处理设备内部的催化填料床，污水中的还原性成分在其催化作用下得到充分的氧化处理，最后经曝气氧化处理的污水在设备顶部实现气水分离，气和水并分别从罐体顶端的出口排出。本发明能够在同等条件下，大大提高空气氧化能力和空气利用率，增加污水曝气氧化深度，提高污水处理的效率，进一步降低处理成本。

Description

高速率工业污水曝气氧化处理工艺

技术领域

本发明属于污水处理工艺技术领域，具体涉及一种高速率工艺污水曝气氧化处理工艺。

背景技术

我国水资源整体呈现人均占有量少，空间分布不平衡的状况，且随着中国城市化、工业化的加速发展，工业污水和城市生活用水的排放量也在日益增加，远远超过了环境的自净能力，为此处理污水的各种设备应运而生。生活和工业污水中含有大量的具有化学还原性的物质，包括无机物和有机物。这些物质不仅构成各种排放标准都有严格要求的水体主要污染指标之一——COD含量，并且其中部分成分对工业过程有特殊危害。如工业污水中常含有的硫化物，会显著增加污水的腐蚀性；聚合物三次采油油田污水中的亚铁、硫化氢等还原性物质会导致聚合物降解、降低聚合物的粘度、增加聚合物用量等。

目前，去除污水中还原性成分的方法主要有：生物氧化法、化学氧化法、电化学氧化法和常规曝气氧化法。其中，生物氧化法是利用微生物的生物化学作用使还原性成分被氧化降解成危害较轻的物质形式，其工艺装置简单，但处理时间长，需要大容积的生物氧化池，并且氧化能力较弱；化学氧化法是添加具有强氧化性的化学药剂在污水中，其氧化能力强，但处理成本高，在大规模的污水处理中难以推广；电化学氧化法，即对污水进行电解，使之产生具有强氧化性的成分，但该法设备价格高，寿命短，导致污水处理成本高，并且操作维护复杂；常规曝气氧化法，即在常压下向污水通入足量空气，可以在曝气设备内充填适当的填料，以增加水与空气的接触，提高氧化效率，具有工艺设备简单，处理成本低等优点。

随着人们对污水处理越来越重视，各种曝气氧化污水处理塔及处理工艺应运而生，虽然一些污水曝气氧化处理的工艺已达到了较高的水平，但由于空气本身的氧化能力较弱，使得污水处理需气量大，并且存在氧化不够彻底的问题。此外，在一般情况下，污水与空气的曝气氧化反应的速率是十分有限的，这也就致使一定量的污水要在曝气塔内反应相当长的时间才能达到预期的排放指标，即污水处理的效率比较低，污水处理的成本也很难降下来，不便于推广使用。

发明内容

本发明提供一种高速率工业污水曝气氧化处理工艺，使用该工艺可以大大加快工业污水曝气氧化进程。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案：

一种高速率工业污水曝气氧化处理工艺，分为如下步骤：

a.污水经提升泵提升至一定压力，再经加热器加热，将污水的温度保持在25℃—80℃；

b.将空气升压并加热到40℃以上；

c.污水与热的空气以一定的比例同时进入一台微纳米气泡发生器，在污水中产生大量微细气泡；

d.含气泡的污水通过氧化处理设备内部的催化填料床，污水中的还原性成分在其催化作用下得到充分的氧化处理；

e.经曝气氧化处理的污水在设备顶部实现气水分离，气和水并分别从罐体顶端的出口排出。

所述污水经加热器加热后先流入螺旋搅拌器进行细化处理。

所述污水与空气混合物进入罐体内部的同时，调节罐体顶端设置的液位控制器、出水调节阀与出气调节阀，使罐内压力保持在0.15MPa以上。

本发明提供了一种高速率工业污水曝气氧化处理工艺，在待处理污水与压缩空气进入罐体内部混合反应之前，先分别进行加热处理，随着温度的升高，水分子和空气分子的活性大大提高，使后续污水的曝气氧化反应更加快速与彻底，既提高了空气的利用率，又使污水处理的时间缩短了一半以上。经加热后的工业污水与压缩空气几乎同时进入罐体内部，在罐体底端初步混合，此时设置于罐体底端的微纳米气泡发生器，可以使污水中的气泡变得又细又密，使污水与气泡可以更加密集的混合，进而提高空气利用率。然后，与空气充分混合的工业污水流入罐体中部的填料层区，在具有增加水气接触且对空气氧化具有催化作用的填料的作用下发生充分的曝气氧化反应，分解掉污水中的有害还原性物质。此外，由于本发明中的桶状结构罐体采用上下口均封闭的结构，可以增加罐体内部的气压，再通过对设置于罐体顶端的液位控制器、出水调节阀和出气调节阀的调节，可以很方便的调节罐体内部的气压，可以为污水在填料层上的曝气氧化反应提供最合适的压力环境，提高氧化反应的速度。

本工业污水曝气氧化处理工艺相较于一般的处理工艺来说，大大克服了空气利用率过低而不得不通入大量空气的缺点，使空气的利用率提高了60%以上；适当的加热使得分子异常活跃，使工业污水与空气可以快速的实现充分混合，再加上罐体内微纳米气泡发生器的作用，最终使罐体内工业污水的氧化处理时间缩短了一半以上，大大提高了工业污水的处理效率；此外，本发明在整个工艺过程中都是使用简单的基础设备来完成的，大大的降低了工业污水的处理成本，便于推广使用。

附图说明

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明：

图1是本发明高速率工业污水曝气氧化处理工业的流程图。

具体实施方式

如图1所示：一种高速率工业污水曝气氧化处理装置，包括上下两端均采用封闭结构的桶状结构罐体1，所述罐体1的顶端分别设置液位控制器4、出水口5和出气口2，罐体1的中部设置填料床7，罐体1的底部分别设置进水口8与进气口12。所述罐体1内部的底端设置一微纳米气泡发生器13，所述微纳米气泡发生器13分别与进说口8和进气口12连接在一起。所述出水口5外侧设置出水调节阀6，出气口2外侧设置出气调节阀3，所述进水口8与水提升泵9相连，进水口8与水提升泵9之间设置液体加热器10，所述液体加热器10的前端还设置一螺旋搅拌器11。所述进气口12与空压机15相连，进气口12与空压机15之间设置一气体加热器14。

本发明具体工艺过程为：

a.首先，利用水提升泵9将待处理的工业污水提起，提起的污水先经液体加热器10加热，将污水的温度保持在25℃—80℃，在此温度范围内即可以保证污水中的液体分子具有一定的活跃性，又不至于温度过高而采用价格过高的耐热管，保证整个工艺过程的成本。

b.在水提升泵9提升污水的同时，打开空压机15，开始向罐体1内部输送压缩空气，所述空压机15输送过来的压缩空气先流经气体加热器14加热到40℃以上。

c.经过加热的污水与压缩空气分别从罐体1底部的进水口8和进气口12通入罐体1内部进行初步混合并以一定的比例进入设置在罐体1底部的微纳米气泡发生器13，使污水中产生大量微细气泡，即使污水与空气更加密集的融合，进而提高空气利用率。

d.含气泡的污水通过氧化处理设备中罐体1中部的催化填料床7，该填料床7对氧化反应具有催化作用，在此处污水中的还原性成分可以得到充分的氧化处理。

e.经曝气氧化处理的污水在罐体1顶部实现气水分离，气和水并分别从罐体1顶端的出气口2和出水口5排出。

更进一步的，所述污水经液体加热器10加热后，先流入螺旋搅拌器11进行细化处理，以免长时间使用后，输水管道因过多的沉淀物推积而堵塞管道，提高输水管道的使用寿命；在污水与空气进入罐体1内部的同时，利用液位控制器4和出水调节阀6可以共同调节液位；此外，调节液位控制器4、出水调节阀6和出气调节阀3可以配合起来控制罐体1内部的气压，保证罐体1内部的压力保持在0.15MPa以上，在此压力环境下污水的曝气氧化效果更佳。

实施方式1

首先，水提升泵9将污水提起，从罐体1底部的进水口8输入罐体1内部，进入微纳米气泡发生器13；同时，利用空压机15将压缩空气通入罐体1内部，进微入纳米气泡发生器13；然后，待充满小气泡的污水进入到罐体1中部区域，调节液位控制器4与出水调节阀6来控制罐体1内部压强达到0.15MPa，使污水在罐体1中部设置的填料7上发生充分的氧化反应；最后，经过充分氧化处理的污水从罐体1顶部的出水口5排出。

实施方式2

首先，水提升泵9将污水提起，从罐体1底部的进水口8输入罐体1内部，进入微纳米气泡发生器13；同时，利用空气加热器14将空压机15输送过来的压缩空气进行加热，再将加热后的空气通过罐体1底部的进气口12通入罐体1内部，进微入纳米气泡发生器13；然后，待充满小气泡的污水进入到罐体1中部区域，调节液位控制器4与出水调节阀6来控制罐体1内部压强达到0.15MPa，使污水在罐体1中部设置的填料7上发生充分的氧化反应；最后，经过充分氧化处理的污水从罐体1顶部的出水口5排出。

实施方式3

首先，水提升泵9将污水提起，经液体加热器10加热，再经螺旋搅拌器11搅拌后，从罐体1底部的进水口8输入罐体1内部，进入微纳米气泡发生器13；同时，利用空气加热器14将空压机15输送过来的压缩空气进行加热，再将加热后的空气通过罐体1底部的进气口12通入罐体1内部，进微入纳米气泡发生器13；然后，待充满小气泡的污水进入到罐体1中部区域，调节液位控制器4与出水调节阀6来控制罐体1内部压强达到0.15MPa，使污水在罐体1中部设置的填料7上发生充分的氧化反应；最后，经过充分氧化处理的污水从罐体1顶部的出水口5排出。

在上述三种实施工艺下等量工业污水曝气氧化程度分别如下：

经反复试验发现，工业污水的曝气氧化反应程度与罐体内部的气压情况有着密不可分的关系，以实施方式3为例，在其它条件相同的情况下3小时后，罐内气压与曝气氧化程度之间的关系为：

罐内气压（MP）	0.05	0.10	0.15	0.30	0.60	1.20	2.40
								曝气氧化程度	48%	51%	65%	67%	71%	74%	76%

可见，调整罐体内部的气压保持在0.15MP以上，可以使工业污水的曝气氧化效果更佳。

Claims (2)

1.一种高速率工业污水曝气氧化处理工艺，其特征在于：分为如下步骤：

a.污水经提升泵提升至一定压力，再经加热器加热，将污水的温度保持在25℃—80℃；

b.将空气升压并加热到40℃以上；

c.污水与热的空气以一定的比例同时进入一台微纳米气泡发生器，在污水中产生大量微细气泡；

d.含气泡的污水通过氧化处理设备内部的催化填料床，污水中的还原性成分在其催化作用下得到充分的氧化处理；

e.经曝气氧化处理的污水在设备顶部实现气水分离，气和水并分别从罐体顶端的出口排出；

所述污水与空气混合物进入罐体内部的同时，调节罐体顶端设置的液位控制器、出水调节阀与出气调节阀，使罐内压力保持在0.15MPa。

2.如权利要求1所述的高速率工业污水曝气氧化处理工艺，其特征在于：所述污水经加热器加热后先流入螺旋搅拌器进行细化处理。