CN103896427B - 一体化污水速清反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种一体化污水速清反应器，包括臭氧发生器组件、气水混合箱、反应容器、第一射流器和第二射流器，其中：所述气水混合箱的进水口连通总进水管、出水口连通气水混合箱；所述臭氧发生器组件产生的臭氧通入所述气水混合箱；所述反应容器具有两个出水口且该两个出水口分别连通第一射流器的入水口和第二射流器的入水口；所述第一射流器和第二射流器的出水口分别连接到副出水管和主出水管，且该第一射流器和第二射流器的入水口和出水口之间的管路上分别具有第一阀门。本发明通过气、水、臭氧的快速混合形成强氧化，可迅速氧化污水中的有机污染物和无机污染物，同时提高污水中的溶解氧，污水处理效果达到85%以上，达到国家一级排放标准。

Description

一体化污水速清反应器

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体地说，涉及一种一体化污水速清反应器。

背景技术

曝气是指采用风机、空气压缩机将空气向液体中转移，其目的是使液体获得足够的溶解氧。此外，曝气还有防止液体内悬浮体下沉，加强液体内有机物与微生物及溶解氧接触，从而保证液体内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用。

现有的曝气系统是通过采用风机、空气压缩机将空气向池中液体转移，从而达到增氧的目的。但该增氧方法利用率低，并且噪音大、占地面积大、运行费用高。

此外，现有的污水中污染物成分相当复杂，除了有机物外还具有毒性较大的含硫化合物(特别是硫化物)、酚类、氰化物及Cu、Pb、Zn等金属离子，这些污染物对水处理微生物具有毒害和抑制作用，将直接影响污水中的有机物的处理效果。并且，由于某些污染物结构稳定，难以生物降解，往往需在生物处理后进行深度处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述污水处理中运行费用高、效果较差的问题，提供一种一体化污水速清反应器。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，提供一种一体化污水速清反应器，包括臭氧发生器组件、气水混合箱、反应容器、第一射流器和第二射流器，其中：所述气水混合箱的进水口连通总进水管、出水口连通反应容器；所述臭氧发生器组件产生的臭氧通入所述气水混合箱；所述反应容器具有两个出水口且该两个出水口分别连通第一射流器的入水口和第二射流器的入水口；所述第一射流器和第二射流器用于对经气水混合箱、反应容器预处理的污水吸气和溶氧后射入池中，该第一射流器和第二射流器的出水口分别连接到副出水管和主出水管，且该第一射流器和第二射流器的入水口和出水口之间的管路上分别具有第一阀门；所述第一射流器和第二射流器分别包括接于所述入水口和第一阀门之间的管路上的多级离心泵、接于所述多级离心泵两端的射流管、位于所述射流管上的吸气口、分别位于所述吸气口的前端和后端的射流管上的第二阀门和第三阀门，所述第二阀门用于调节吸气口的空气吸入量。

在本发明所述的一体化污水速清反应器中，所述第二阀门前端的射流管上设有压力表。

在本发明所述的一体化污水速清反应器中，所述第一射流器和第二射流器还包括一端接于吸气口与第三阀门之间的射流管、另一端连接副出水管或主出水管的射流支管，且所述射流支管上设有第四阀门。

在本发明所述的一体化污水速清反应器中，所述臭氧发生器组件包括多个臭氧发生器、分别用于控制各个臭氧发生器的变压电路组、以及将臭氧发生器产生的臭氧压入气水混合箱的空气压缩机。

在本发明所述的一体化污水速清反应器中，所述臭氧发生器组件还包括用于冷却所述臭氧发生器的冷却装置，所述冷却装置包括两端分别连接气水混合箱的进水口和出水口的冷却回路。

在本发明所述的一体化污水速清反应器中，所述气水混合箱的入水口位于顶端、出水口位于底端，且所述臭氧发生器组件产生的臭氧由气水混合箱的入水口通入。

在本发明所述的一体化污水速清反应器中，所述气水混合箱内由上至下分隔成多个腔体，且该多个腔体中相邻的腔体连通。

在本发明所述的一体化污水速清反应器中，所述气水混合箱的出水口通过管路连通主出水管。

在本发明所述的一体化污水速清反应器中，所述臭氧发生器组件和气水混合箱位于第一箱体，所述反应容器、第一射流器和第二射流器位于第二箱体，且第一箱体位于第二箱体之上。

在本发明所述的一体化污水速清反应器中，所述第二箱体内还设有加药箱，所述加药箱具有加药口并通过计量加药泵和药剂输出管将药剂通入主出水管。

本发明的一体化污水速清反应器，通过臭氧、水、空气在高压电击下，快速转换为高氧，由于臭氧是一种非常活跃的氧化剂，可与污水、污泥中的化合物发生直接或间接的反应。臭氧反应后生成物是氧气，并对污水中浓度高、毒性大的污染物进行预处理，然后通过第一射流器和第二射流器对预处理的污水吸气溶氧后射入池中，可使难降解的废水中的COD去除85％以上，色度去除90％以上。另外，本发明的一体化污水速清反应器还解决了污水处理达标出水难、升级难和投入资金大、运行费用高的问题。

附图说明

图1是本发明一体化污水速清反应器实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一体化污水速清反应器是一种低频双冷一体化反应器，其可应用于生活污水处理厂的污水、印染厂废水、制药厂废水(含抗生素)、农药厂废水、垃圾渗滤液等处理中，处理规模50～100000m3/d。本发明将气、水、臭氧、泵结合在一起，在发挥和挖掘泵固有输送器功能之外，通过多级离心泵两端的射流管上的阀门调控压力表压力在4～5公斤。经一体化污水速清反应器混合回流冲击输送至河流(污水池)中反应的水中溶解度是氧气的16倍，空气的30倍，是一种高效的反应器。

如图1所示，是本发明一体化污水速清反应器实施例的示意图。本实施例中的一体化污水速清反应器包括臭氧发生器组件20、气水混合箱10、反应容器50、第一射流器30和第二射流器40，其中气水混合箱10的进水口连通总进水管61、出水口连通反应容器50；臭氧发生器组件20产生的臭氧通入气水混合箱10；反应容器50具有两个出水口且该两个出水口分别连通第一射流器30的入水口和第二射流器40的入水口。

上述第一射流器30的出水口连接到副出水管62，且该第一射流器30的入水口和出水口之间的管路上具有第一阀门64。该第一射流器30包括接于其入水口和第一阀门64之间的管路上的多级离心泵31、接于多级离心泵31两端的射流管32(即该射流管32两端分别接于多级离心泵31入水端和出水端)、位于射流管32上的吸气口34、分别位于吸气口34的前端和后端的射流管32上的第二阀门33和第三阀门35。并且上述第二阀门33前端的射流管32上还可设置压力表39，以显示吸气口34的吸气量。

此外，第一射流器30还可包括一端接于吸气口34与第三阀门35之间的射流管32、另一端连接副出水管62的射流支管36，且该射流支管36上设有第四阀门37。

上述第一阀门64用于控制多级离心泵31出水经过射流管32的水流量；第二阀门33用于调节吸气口34的空气的吸入量。第三阀门35用于调节回流至多级离心泵31的二次反应的水流量。第四阀门37用于调节外排至副出水管62的水流量，并控制通过第三阀门35的水流量。在上述第一射流器30开机前，第一阀门64、第二阀门33、第三阀门35、第四阀门37全部打开，在开启并待副出水管62出水后，调节第一阀门64，以控制经过射流管32的水流量；然后调节第二阀门33，以调节吸气口34的空气吸入量(压力表39显示4-5公斤)并调节第三阀门35和第四阀门37，以调节控制外排至副出水管62的水流量和回流至多级离心泵31的二次反应的水流量。从而在第一射流器30中实现加压溶氧，提高副出水管62流出的水中的含氧量。

第二射流器40的结构和工作过程与第一射流器30的结构类似，其出水口连接到主出水管63，且该第二射流器40的入水口和出水口之间的管路上具有第一阀门65。该第二射流器40包括接于其入水口和第一阀门65之间的管路上的多级离心泵41、接于多级离心泵41两端的射流管42(即该射流管42两端分别接于多级离心泵41入水端和出水端)、位于射流管42上的吸气口44、分别位于吸气口44的前端和后端的射流管42上的第二阀门43和第三阀门45。第二阀门43前端的射流管42上还可设置压力表49，以显示吸气口44的吸气量。第二射流器40还可包括一端接于吸气口44与第三阀门45之间的射流管42、另一端连接主出水管63的射流支管46，且该射流支管46上设有第四阀门47。

在上述的一体化污水速清反应器中，臭氧发生器组件20包括多个臭氧发生器21、分别用于控制各个臭氧发生器21的变压电路组22、以及将臭氧发生器21产生的臭氧通过进气管24压入气水混合箱的空气压缩机25。在气水混合箱10以及反应容器50中，臭氧溶于水中并缓慢分解，从而提高了水中的溶氧量。同时臭氧还可与污水中的不饱和有机分子发生氧化反应使其破裂，从而实现污水的预处理。

由于臭氧发生器21在工作过程中会产生大量的热，因此臭氧发生器组件20中可增加用于冷却臭氧发生器21的冷却装置，该冷却装置包括两端分别连接气水混合箱10的进水口和出水口的冷却回路23。

特别地，上述气水混合箱10的入水口位于顶端、出水口位于底端，且臭氧发生器组件20产生的臭氧由气水混合箱10的入水口通入。

为使臭氧与水充分反应，可将气水混合箱10内由上至下分隔成多个腔体，且该多个腔体中相邻的腔体连通。并且上述气水混合箱10的出水口除了通入反应容器50，还可通过管路连通主出水管63。

上述的臭氧发生器组件20和气水混合箱位于第一箱体81，反应容器50、第一射流器30和第二射流器40位于第二箱体82，且第一箱体81位于第二箱体82之上。这样气水混合箱10和反应容器50之间可借助重力实现水的流动，便于控制和维护。

此外，上述第二箱体82内还可设置加药箱70，该加药箱70具有加药口71并通过计量加药泵72和药剂输出管73将药剂通入主出水管63。实现特殊废水的处理。

本发明通过特定设置的两个反应器，使臭氧、水、空气在高压电击下，快速转换为臭氧，并使其在气水混合箱10(反应容器)中与污水、污泥中的化合物发生直接或间接的反应。经第一射流器30和第二射流器40流出的含臭氧、水、气混合物，还能氧化污水、污泥中不易水解的大分子物质(臭氧氧化污泥减量是基于使部分活跃污泥变成二氧化碳和水，部分溶解成能被生物降解的有机物)，使其可被生物降解，无需投加任何化学药剂，就能使受污染的黑臭河水、污水快速变清，无臭味、无新生污泥、无二次污染。对各类污水处理厂的出水提标、污泥减量，无需投入大型设备和大的土建工程，即能一次性处理达标排放。

以下为本发明的一体化污水速清反应器的部分试验工程实例。

实例1：

广东省深圳市新圳河支流同乐村段箱涵口至与宝安交界处箱涵口长1600米，水面宽7米，同乐村段箱涵口上游为封闭段1300米，全长2900米，河道治理段上中游段两边的屠宰废水、豆腐作坊废水、垃圾中转站渗滤液及居民生活污水约6000－10000m3/d无法接入城市管网，也无地方承建污水处理设施，废水直接排入河道内，致使河水黑臭。同乐村段箱涵口进水平均COD为182mg/L；中游段有支流屠宰废水排入，平均COD为221mg/L；下游段平均COD为153mg/L；NH3-N为20.78mg/L。

在采用了一体化污水速清反应器处理后，一个月内有效的消除了河道水体黑臭，并增加了水体生物多样性，提高了河流水体自净能力。经环保水务部门的监测，河流下游与宝安交界出水口COD为65mg/L，NH3-N为7.19mg/L，持续水质清流澈，且出现了鱼类。

实例2：

广东省深圳市南山区登良路地铁口的排洪沟位于地铁站旁边，排洪沟与深圳湾相通，排洪沟箱涵口至沟的外排口长300米，宽22米，中间水深1.5米，中间污泥深1.7米，下游污泥深1.9米。在结合采用了本发明的一体化污水速清反应器处理后，达到了预期效果，持续水质不臭不黑。

实例3：

广东省深圳市梅山苑小区化粪池，原水50-180吨/天，COD260-550mg/l。在采用本源微生物、微生物促进剂直接原位净化，结合采用了一体化污水速清反应器处理后，化粪池出水不黑不臭，削减污泥量68.8％，COD平均下降93％以上，水质清澈透明；出水回用浇花草、树木、厕所今后无需再清理粪渣、污泥。

实例4：

直接染料，中性染料，活性染料，还原染料，分散染料的废水，总排放量12000吨/天，COD2600mg/l，色度900倍，氯离子2104mg/l，水温50度左右，PH12，经原工艺处理出水COD1810mg/l，色度760倍，氯离子1837mg/l未达标。原工艺改造不投加任何化学药剂，直接接种本源微生物菌剂处理后出水COD470mg/l，色度75倍，氯离子690mg/l，无污泥外排，直接出水达到国家三级排放标准。在结合采用了一体化污水速清反应器处理后，出水达到国家一级排放标准，COD46mg/l，色度17倍。

实例5：

含抗生素难降解制药厂的高浓度有机废水，总排放1500吨/天，原水CODcr21000mg/L。原工艺通过直接接种本源微生物菌群剂预处理，停留96小时CODcr去除率可达到73％，最高去除率可达80％，已通过环保部门验收。在结合采用了一体化污水速清反应器处理后，出水达到国家一级排放标准，COD56mg/l，色度20倍。

实例6：

纸业改造工程(制浆废水)现原水水量：1.3万m³/d，扩产后原水水量将增加至2万m³/d；原混合水水质：COD为1200～1500mg/L；色度：800倍；pH为3～5。经采用接种本源微生物菌群剂+活性生物填料+一体化污水速清反应器，对制浆废水及废纸造纸废水进行处理，提高了废水的可生化性、降低了系统内污泥产生量及运营成本。处理后出水：COD＜40mg/L，色度低于15倍，BOD＜25mg/L，SS＜30mg/L。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种一体化污水速清反应器，其特征在于：包括臭氧发生器组件、气水混合箱、反应容器、第一射流器和第二射流器，其中：所述气水混合箱的进水口连通总进水管、出水口连通反应容器；所述臭氧发生器组件产生的臭氧通入所述气水混合箱；所述反应容器具有两个出水口且该两个出水口分别连通第一射流器的入水口和第二射流器的入水口；所述第一射流器和第二射流器用于对经气水混合箱、反应容器预处理的污水吸气和溶氧后射入池中，该第一射流器和第二射流器的出水口分别连接到副出水管和主出水管，且该第一射流器和第二射流器的入水口和出水口之间的管路上分别具有第一阀门；所述第一射流器和第二射流器分别包括接于所述入水口和第一阀门之间的管路上的多级离心泵、接于所述多级离心泵两端的射流管、位于所述射流管上的吸气口、分别位于所述吸气口的前端和后端的射流管上的第二阀门和第三阀门，所述第二阀门用于调节吸气口的空气吸入量。

2.根据权利要求1所述的一体化污水速清反应器，其特征在于：所述第二阀门前端的射流管上设有压力表。

3.根据权利要求1所述的一体化污水速清反应器，其特征在于：所述第一射流器和第二射流器还包括一端接于吸气口与第三阀门之间的射流管、另一端连接副出水管或主出水管的射流支管，且所述射流支管上设有第四阀门。

4.根据权利要求1所述的一体化污水速清反应器，其特征在于：所述臭氧发生器组件包括多个臭氧发生器、分别用于控制各个臭氧发生器的变压电路组、以及将臭氧发生器产生的臭氧压入气水混合箱的空气压缩机。

5.根据权利要求4所述的一体化污水速清反应器，其特征在于：所述臭氧发生器组件还包括用于冷却所述臭氧发生器的冷却装置，所述冷却装置包括两端分别连接气水混合箱的进水口和出水口的冷却回路。

6.根据权利要求1所述的一体化污水速清反应器，其特征在于：所述气水混合箱的入水口位于顶端、出水口位于底端，且所述臭氧发生器组件产生的臭氧由气水混合箱的入水口通入。

7.根据权利要求1所述的一体化污水速清反应器，其特征在于：所述气水混合箱内由上至下分隔成多个腔体，且该多个腔体中相邻的腔体连通。

8.根据权利要求1所述的一体化污水速清反应器，其特征在于：所述气水混合箱的出水口通过管路连通主出水管。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一体化污水速清反应器，其特征在于：所述臭氧发生器组件和气水混合箱位于第一箱体，所述反应容器、第一射流器和第二射流器位于第二箱体，且第一箱体位于第二箱体之上。

10.根据权利要求9所述的一体化污水速清反应器，其特征在于：所述第二箱体内还设有加药箱，所述加药箱具有加药口并通过计量加药泵和药剂输出管将药剂通入主出水管。