CN108046495A - 一种污水深度处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种污水深度处理的方法及装置，主要包括沸石吸附区和光催化区两个部分。具体处理步骤如下：污水和絮凝剂通过管道混合器混合后进入设备，通过布水器均匀布水，内设有斜板，增强沉降效果，污水经过絮凝反应去除大部分的悬浮物、磷、部分COD，然后进入沸石吸附区进一步去除水中的COD和氨氮等，经过絮凝吸附后的污水再进入以二氧化钛为光触媒，紫外线为光源的光催化区，利用光催化作用分解污水中的剩余有机物。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及一种深度处理装置及其处理方法
技术背景
目前生活污水处理厂的处理工艺主要以活性污泥法、AO法、接触氧化法、氧化沟法等生物处理为主，通过生物的厌氧和好氧反应去除COD、氮磷等污染物。随着水污染防治力度不断加大，为了确保水体水质满足《地表水环境质量标准》GB3838-2002，重点流域水污染物排放采取总量控制，某些省市更是制定了严于国家的地方水污染排放标准，现有处理处理工艺虽然能够达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002，但处理效率进一步提升空间有限，已不能完全满足水体治理需求。本发明的深度处理装置，针对污水处理厂出水设计，采用物理和化学方法，可以进一步去除残留的难降解性有机物，提高氮磷的去除效果。
发明内容
本发明为一种新型污水深度处理的方法及装置，通过絮凝、吸附、光催化的耦合，实现COD、TP、氨氮的去除，满足污水处理厂提标改造需求。
本发明的目的在于在污水处理厂生物处理的基础上，进一步提高污染物的处理效率，提出一种以絮凝、吸附、光催化为基础的深度处理方法以及一种污水深度处理装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术手段：
本发明一方面涉及一种污水深度处理装置，主要分为沸石吸附区和光催化区两个部分，装置包括：1.进水管；2.絮凝剂药剂桶；3.计量泵；4.管道混合器；5.布水器；6.斜板；7.存泥区；8.排泥管；9.沸石下部隔板；10.沸石；11.沸石上部隔板；12.水流反射板；13.套筒；14.光触煤涂层；15.光源；16.通风管；17.搅拌器；18.出水管。
管道混合器4通过法兰与进水管1连接，管道混合器4上方与计量泵3连接，计量泵3定量从絮凝剂药剂桶2向管道混合器4注入絮凝剂，使污水和絮凝剂混合；管道混合器混4连接布水器5，布水器由干管和6根支管组成，支管上设有等间距布水孔，混合后的污水从布水孔流到设备内部，布水器5上方50mm设置斜板6，斜板6与装置底面呈55-65°角，固定在设备沸石下部隔板9上，斜板间距30-40mm；斜板6与进水管1下方是存泥区7，在存泥区7下方，设备底部安置排泥管8；沸石上部隔板9和沸石下部隔板11为网状结构，网孔小于沸石粒径，防止沸石的溢出，斜板6上方为沸石吸附区，由沸石上部隔板11、沸石10、沸石下部隔板9组成；水流反射板12连接在装置内壁，在水流反射板12上方为光催化区域，水流通过沸石吸附区后由水流反射板12与装置外壁间的空隙进入光催化区域，四个光源15垂直连接在装置顶部，位于水流反射板12与套筒13之间，套筒13垂直连接在设备顶部，在套筒13外壁附有光触媒涂层14，在套筒13内通风管16和搅拌器17连接在设备顶部，通风管16在搅拌器17下方；处理后的水流通过连接在设备顶部的出水管18流出。
本发明通过絮凝、吸附、光催化的耦合，实现COD、TP、氨氮的去除。絮凝沉淀可以去除COD、TP，降低污水浊度；沸石吸附可以去除氨氮；光催化可以分解污水中的剩余有机物。
本发明另一方面涉及一种污水深度处理方法,包含以下步骤：
步骤一、污水与絮凝剂混合，然后由布水器均匀布水，在装置中絮凝沉淀，絮凝沉淀反应时间20-30min。；
步骤二、絮凝沉淀后，污水通过沸石吸附区，水力停留时间30-60min。沸石吸附区出水由水流反射板与装置外壁间的空隙进入光催化区域水流，反射板减少光催化区水流的流动对装置下方的影响；
步骤三、在光催化区域内，光触媒采用改性二氧化钛，吸附在套筒的外壁上；光源采用紫外灯，50-200w，光源数量4个，光催化水力停留时间60-90min。通过搅拌器，搅拌器转速5-10转/分，在通风管口形成负压，吸入空气，增加污水中的氧气含量，从而提高超氧负离子的数量，提高光催化效率。
有益效果
装置对COD、TP、氨氮均有去除效果，去除效果满足行业标准。较传统工艺提高了出水水质，解决了有的污水处理厂距离河流监控断面较近，即使出水实现一级A排放标准，仍难达到断面水质要求的问题。
说明附图
图1为污水深度处理装置侧视图
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，单本发明并不仅仅限于以下实施例所述的结构和方法。
实施例一：
辽宁某污水处理厂，原污水处理工艺为AO法，出水设计标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准。出水水质COD为52-69mg/L，氨氮为12-21mg/L,总磷为1.8-2.4mg/L。对该污水处理厂进行提标改造，采用污水深度处理方法，在项目中配置污水深度处理装置。
装置安装在沉淀池出水后，污水和絮凝剂药剂桶2中的絮凝剂(2％的聚合氯化铝)在管道混合器4中混合后，通过进水管1进入装置内部，再由布水器5均匀布水，水流为上向流，通过斜板6增强沉降效果，污水经过25min絮凝反应去除大部分的悬浮物、磷、部分COD，然后进入沸石吸附区10，停留时间为45min，进一步去除水中的氨氮，中间隔板8和顶部隔板10主要是起到固定沸石，防止沸石外溢的目的。经过絮凝吸附后的污水再进入光催化，以紫外线为光源15，改性二氧化钛为光触媒14，装置中设有套筒13，通风管16增加污水中的氧气含量，从而提高超氧负离子的数量，搅拌器17使污水充分流动，利用光催化作用分解污水中的剩余有机物，光催化反应时间75min，最后从出水口18流出。
通过污水深度处理装置及方法的应用，该厂最终出水水质COD为36-48mg/L，氨氮为4-7mg/L,总磷为0.4-0.8mg/L，满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B标准。
实施例二：
辽宁某污水处理厂，由于出水口距离河流监控断面较近，出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，断面水质仍难达标。因此该项目采用污水深度处理方法，配置污水深度处理装置。
将该装置安装在沉淀池出水口后，污水和絮凝剂药剂桶2中的絮凝剂(1.8％的聚合氯化铝)在管道混合器4中混合后，通过进水管1进入装置内部，再由布水器5均匀布水，水流为上向流，通过斜板6增强沉降效果，污水经过30min絮凝反应去除大部分的悬浮物、磷、部分COD，然后进入沸石吸附区10，停留时间为60min，进一步去除水中的氨氮，中间隔板8和顶部隔板10主要是起到固定沸石，防止沸石外溢的目的。经过絮凝吸附后的污水再进入光催化，以紫外线为光源15，改性二氧化钛为光触媒14，装置中设有套筒13，通风管16增加污水中的氧气含量，从而提高超氧负离子的数量，搅拌器17使污水充分流动，利用光催化作用分解污水中的剩余有机物，光催化反应时间90min，最后从出水口18流出。
通过污水深度处理装置及方法的应用，该厂最终出水水质COD为26-37mg/L，氨氮为1.3-1.8mg/L,总磷为0.2-0.3mg/L，满足《中华人民共和国地表水环境质量标准》(GB3838-2002)V类标准。
实施例三
辽宁某园区污水处理厂，出水设计标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)二级标准。因出水的40％要作为中水回用于园区绿化，所以该项目采用污水深度处理方法，配置污水深度处理装置。
将该装置安装在沉淀池出水口后，污水和絮凝剂药剂桶2中的絮凝剂(2.3％的聚合氯化铝)在管道混合器4中混合后，通过进水管1进入装置内部，再由布水器5均匀布水，水流为上向流，通过斜板6增强沉降效果，污水经过20min絮凝反应去除大部分的悬浮物、磷、部分COD，然后进入沸石吸附区10，停留时间为30min，进一步去除水中的氨氮，中间隔板8和顶部隔板10主要是起到固定沸石，防止沸石外溢的目的。经过絮凝吸附后的污水再进入光催化，以紫外线为光源15，改性二氧化钛为光触媒14，装置中设有套筒13，通风管16增加污水中的氧气含量，从而提高超氧负离子的数量，搅拌器17使污水充分流动，利用光催化作用分解污水中的剩余有机物，光催化反应时间60min，最后从出水口18流出。
通过污水深度处理装置及方法的应用，该厂最终出水水质BOD为9-17mg/L，氨氮为7-12mg/L,浊度为1-5NTU，该三项指标满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准。
Claims (8)
1.一种污水深度处理装置，其特征在于，装置包括：
1.进水管2.絮凝剂药剂桶；3.计量泵；4.管道混合器；5.布水器；6.斜板；7.存泥区；8.排泥管；9.沸石下部隔板；10.沸石；11.沸石上部隔板；12.水流反射板；13.套筒；14.光触煤涂层；15.光源；16.通风管；17.搅拌器；18.出水管；
其中包括沸石吸附区和光催化区两个部分；
管道混合器4通过法兰与进水管1连接，管道混合器4上方与计量泵3连接，计量泵3定量从絮凝剂药剂桶2向管道混合器4注入絮凝剂，使污水和絮凝剂混合；管道混合器混4连接布水器5，布水器由干管和6根支管组成，支管上设有等间距布水孔，混合后的污水从布水孔流到设备内部，布水器5上方50mm设置斜板6，斜板6与装置底面呈55-65°角，固定在设备沸石下部隔板9上，斜板间距30-40mm；斜板6与进水管1下方是存泥区7，在存泥区7下方，设备底部安置排泥管8；沸石上部隔板9和沸石下部隔板11为网状结构，网孔小于沸石粒径，防止沸石的溢出，斜板6上方为沸石吸附区，由沸石上部隔板11、沸石10、沸石下部隔板9组成；水流反射板12连接在装置内壁，在水流反射板12上方为光催化区域，水流通过沸石吸附区后由水流反射板12与装置外壁间的空隙进入光催化区域，四个光源15垂直连接在装置顶部，位于水流反射板12与套筒13之间，套筒13垂直连接在设备顶部，在套筒13外壁附有光触媒涂层14，在套筒13内通风管16和搅拌器17连接在设备顶部，通风管16在搅拌器17下方；处理后的水流通过连接在设备顶部的出水管18流出。
2.一种污水深度处理方法，其特征在于，该方法采用权利要求1所述的装置，具体包括以下步骤：
步骤一、污水与絮凝剂混合，然后由布水器均匀布水，在装置中絮凝沉淀；
步骤二、絮凝沉淀后，污水通过沸石吸附区，污水在沸石吸附区短暂停留后，沸石吸附区出水由水流反射板与装置外壁间的空隙进入光催化区域；
步骤三、在光催化区域内，光触媒采用改性二氧化钛，吸附在套筒的外壁上；光源采用紫外灯，光源数量4个，污水在光催化区域内短暂停留，通过搅拌器在通风管口形成负压，吸入空气，增加污水中的氧气含量，从而提高超氧负离子的数量，提高光催化效率。
3.根据权利要求1中所述一种污水深度处理装置，其特征在于，所述的沸石吸附区和光催化区，沸石吸附区在光催化去区下方，水流由进水管进入，先通过沸石吸附区再光催化区，最后经出水管排出。
4.根据权利要求2中所述的一种污水深度处理方法，该方法采用权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的步骤一中絮凝沉淀反应时间20-30min。
5.根据权利要求2中所述的一种污水深度处理方法，该方法采用权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的步骤二中沸石层水力停留时间为30-60min。
6.根据权利要求2中所述的一种污水深度处理方法，该方法采用权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的步骤三中搅拌器转速5-10转/分。
7.根据权利要求2中所述的一种污水深度处理方法，该方法采用权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的步骤三中紫外灯瓦数为50-200w。
8.根据权利要求2中所述的一种污水深度处理方法，该方法采用权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的步骤三中光催化水力停留时间60-90min。
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