CN110683630A - 高cod废水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高COD废水处理系统，包括至少两级反应塔、臭氧供给通道，所述反应塔包括塔体、设置于塔体内部的催化剂，反应塔下部设有进液口、反应塔的上部设有出液口，上一级反应塔的出液口与下一级反应塔的出液口相连，最末级的反应塔顶部设有臭氧进气口，所述臭氧进气口外接臭氧供给通道。本发明显著提高了高COD废水处理过程中臭氧的利用率。除此之外，本发明还公开了一种用于高COD废水处理系统到的方法。

Description

高COD废水处理系统及方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种高COD废水处理系统及方法。

背景技术

在无机化工、石油化工、煤化工、造纸、纺织和制药、香料等工业中会产生含有大量有毒有害物质的有机废水，其主要污染物为氨氮、氰化物、硫化物、苯系物、酚类、杂环化合物、多环化合物等，COD往往高达上万。常规的处理生化处理工艺是不能完全处理的，现有的高级氧化如芬顿法、湿式催化氧化技术，虽然一定程度上能提高污水处理效果，然而却存在加药量大、运行成本高、存在二次污染、操作麻烦等缺点。此外，芬顿反应存在劳动强度大、处理成本高、污泥多、腐蚀性大等诸多缺点，且处理效果差，随着国家和地方污水排放标准的日益严格，采用现有工艺处理后水质往往不能达标排放，出水中的难降解有毒有害物质对环境造成很大的影响。

发明内容

本发明的主要目的在于提供高COD废水处理系统，以解决现有技术中高COD废水处理效果不佳的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种处理效果较好的高COD废水处理系统及方法。

高COD废水处理系统，包括至少两级反应塔、臭氧供给通道，所述反应塔包括塔体、设置于塔体内部的催化剂，反应塔下部设有进液口、反应塔的上部设有出液口，上一级反应塔的出液口与下一级反应塔的出液口相连，最末级的反应塔顶部设有臭氧进气口，所述臭氧进气口外接臭氧供给通道。

进一步地，所述催化剂以及催化反应区域在塔体内部至下而上交替设置。

进一步地，各反应塔底部设有循环水出口，所述循环水出口通过循环管路与进液口连通。

进一步地，所述循环管路上设有流量计、溶气泵、溶气罐、压力检测仪表以及调节阀，所述溶气泵与臭氧供给通道相连。

进一步地，最初级反应塔的进液管路上设有单向阀以及进液流量计。

进一步地，各级反应塔的排气口均连通有臭氧处理装置，所述臭氧处理装置上设有臭氧监测装置。

进一步地，所述各级反应塔排气口与臭氧处理装置连通管道上均设有排气球阀。

进一步地，所述臭氧供给通道与臭氧进气口以及各溶气泵连接的管道上均设有臭氧流量计以及臭氧流量调节阀。

为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于高COD废水处理系统的方法，包括首先将臭氧通入最末级反应塔，臭氧经由最末级反应塔流向最初级反应塔，之后由最初级反应塔的进液口通入高COD废水，高COD废水在反应塔中经过催化剂与臭氧实现催化反应，催化反应后的液体经过反应塔的出液口

进一步地，高COD废水在反应塔中至下而上交替经过催化剂、催化剂反应区域。

进一步地，反应塔内部的循环废水经过溶气泵、溶气罐作用后返流至反应塔中，返流至反应塔中的循环废水再进入反应塔中与臭氧进行催化反应。

进一步地，对最初级反应塔的进液流量与最末级臭氧进气量进行联锁控制。

可见，两级多段的设计工艺，使臭氧与废水中有机物的反应停留时间增加，且臭氧通过两级利用，显著提高臭氧的利用率，利用率可达99％以上，本发明系统结构以及工艺决定臭氧流向与高COD废水流向为反向，使得高COD废水能够与臭氧进行充分的催化反应，使得高COD废水处理效果得到优化，COD去除率在95％以上。除此之外，本发明还简化处理工艺，减少药剂的添加，降低处理成本。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明高COD废水处理系统的结构示意图。

上述附图中的有关标记为：

11：单向阀；

12：进液流量计；

21：第一流量计；

22：第一循环管路；

23：第一溶气泵；

24：第一溶气罐；

25：压力检测仪表；

26：第一调节阀；

31：压力表；

32：第一臭氧流量计；

33：第一臭氧流量调节阀；

34：第二臭氧流量调节阀；

35：第二臭氧流量计；

41：第二流量计；

42：第二循环管路；

43：第二溶气泵；

44：第二溶气罐；

5：一级反应塔；

6：二级反应塔；

71：第一排气球阀；

72：第二排气球阀；

8：臭氧处理装置；

81：臭氧监测装置；

9：排水阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：

本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

本发明高COD废水处理系统，包括至少两级反应塔、臭氧供给通道，所述反应塔包括塔体、设置于塔体内部的催化剂，反应塔下部设有进液口、反应塔的上部设有出液口，上一级反应塔的出液口与下一级反应塔的出液口相连，最末级的反应塔顶部设有臭氧进气口，所述臭氧进气口外接臭氧供给通道。

所述催化剂以及催化反应区域在塔体内部至下而上交替设置。

各反应塔底部设有循环水出口，所述循环水出口通过循环管路与进液口连通。

所述循环管路上设有流量计、溶气泵、溶气罐、压力检测仪表以及调节阀，所述溶气泵与臭氧供给通道相连。

最初级反应塔的进液管路上设有单向阀11以及进液流量计12。

各级反应塔的排气口均连通有臭氧处理装置8，所述臭氧处理装置8上设有臭氧监测装置81。

所述各级反应塔排气口与臭氧处理装置8连通管道上均设有排气球阀。

所述臭氧供给通道与臭氧进气口以及各溶气泵连接的管道上均设有压力表31、臭氧流量计以及臭氧流量调节阀。

如图1所示，本发明高COD处理系统包括一级反应塔5、二级反应塔6，所述一级反应塔5和二级反应塔6均包括塔体、设置于塔体内部的催化剂72，各催化剂72之间间隔设有催化反应区域，所述催化剂72以及催化反应区域在塔体内部至下而上交替设置。所述一级反应塔5的进液口连通的进液管上依次设有单向阀11一级进液流量计12，所述二级反应塔6的顶部连有臭氧供给源，所述一级反应塔5和第二反应塔6下部均设有循环管路，一级反应塔5的第一循环管路22上设有第一流量计21、第一溶气泵23、第一溶气罐24、第一压力检测仪表25、第一调节阀26；所述二级反应塔6的第二循环管路42上设有第二流量计41、第二溶气泵43、第二溶气罐44。反应塔下部设有进液口、反应塔的上部设有出液口，一级反应塔5的出液口与二级反应塔6的出液口相连，二级反应塔6顶部设有臭氧进气口，所述臭氧进气口外接臭氧供给通道，所述臭氧供给通道连有臭氧供给源，所述第一溶气泵23和第二溶气泵43均与臭氧供给通道相连。臭氧供给源与二级反应塔6连接的臭氧供给管道上设有第一臭氧流量计32、第一臭氧流量调节阀33、第二臭氧流量计35，所述第一臭氧流量计32用于控制到第一溶气泵23和二级反应塔6的总臭氧流量，所述第二臭氧流量计35用于单独控制到二级反应塔6的臭氧流量，所述臭氧供给通道与第二溶气泵43连接的第二循环管路42上设有。一级反应塔5和二级反应塔6的排气口均连通有臭氧处理装置8，所述臭氧处理装置8上设有臭氧监测装置81，一级反应塔5的排气口与臭氧处理装置8连通的管道上设有第二臭氧流量调节阀，用于调节进入第二溶气泵43的臭氧量，第一排气球阀71，二级反应塔6的排气口与臭氧处理装置8连通的管道上设有压力表31、第二排气球阀72。所述二级反应塔6上部出液口连有达标水排出通道，该达标水排出通道上设有排水阀9。

本发明用于高COD废水处理系统的方法包括首先将臭氧通入最末级反应塔，臭氧经由最末级反应塔流向最初级反应塔，之后由最初级反应塔的进液口通入高COD废水，高COD废水在反应塔中经过催化剂与臭氧发生催化反应，催化反应后的液体由上一级反应塔的出液口流出，之后经过下一级反应塔的进液口流入下一级反应塔，经过上一级反应塔催化反应后的液体在下一级反应塔中同经过催化剂与臭氧发生催化反应，最终从达标排水由最末级反应塔的出液口流出。高COD废水在反应塔中至下而上交替经过催化剂、催化剂反应区域。反应塔内部的循环废水经过溶气泵、溶气罐作用后返流至反应塔中，返流至反应塔中的循环废水再进入反应塔中与臭氧进行催化反应。对最初级反应塔的进液流量与最末级臭氧进气量进行联锁控制。高COD废水处理系统包括至少两级反应塔，其中：所述一级反应塔包括塔体、至下而上交替设置于塔体内部的催化剂以及催化反应区域，所述反应塔底部连通有高COD废水进液管路，溶气泵、溶气罐、与溶气罐相连的调节阀以及压力表。

首先将臭氧通入二级反应塔6，臭氧经由二级反应塔6流向一级反应塔5，之后将含有高COD的废水通过供料泵先进入一级反应塔6的底部，在高COD废水进液管路上设有单向阀11以及进液流量计12，其中单向阀11防止液体返流，进液流量计12用来监控高COD废水的进水流量，反应塔为立式结构，一级反应塔底部设有一级高COD废水进液口、一级循环液出液口、连通一级循环液出液口与一级反应塔底部的第一循环管路22以及设置在第一循环管路22上的第一流量计21、第一溶气泵23、第一溶气罐24、第一压力检测仪表25、第一调节阀26，所述第一溶气泵23的进气口连有臭氧供给源。所述一级反应塔5的清液出口与二级反应塔6的二级高COD废水进液口相连，所述二级反应塔6的底部设有二级循环液出口、连通二级循环液出口与二级反应塔底部的第二循环管路42，第二循环管路42上设有第二流量计41、第二溶气泵43、第二溶气罐44，所述第二溶气泵43的进气口与臭氧供给系统相连，所述二级反应塔内部同样包括塔体、至下而上交替设置于塔体内部的催化剂71以及催化反应区域72，所述一级反应塔的顶部设有一级尾气排出口、所述二级反应塔的顶部设有二级尾气排出口，所述一级尾气排出口、二级尾气排出口均连有尾气处理装置，臭氧处理装置8，所述臭氧处理装置8上设有臭氧监测装置81。最终质量达标的水从二级反应塔6的清水出口，即达标水排出口流出。本发明控制高浓度臭氧先经过二级反应塔，然后再经过一级反应塔，臭氧流向与高COD废水流向方向相对，由此使得高COD废水与臭氧充分接触，提高了催化反应效率。

反应塔的截面可以为矩形，也可以为圆形，反应塔内部从下至上设有多级催化剂装填腔，催化剂装填腔内部装填有催化剂，每级催化剂之间间隔催化反应区，催化剂通常设置3级，由此可以节省催化剂用量，并且让臭氧与高COD废水中的有机物充分接触反应。

以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.高COD废水处理系统，其特征在于，包括至少两级反应塔、臭氧供给通道，所述反应塔包括塔体、设置于塔体内部的催化剂，反应塔下部设有进液口、反应塔的上部设有出液口，上一级反应塔的出液口与下一级反应塔的出液口相连，最末级的反应塔顶部设有臭氧进气口，所述臭氧进气口外接臭氧供给通道。

2.如权利要求1所述的高COD废水处理系统，其特征在于，所述催化剂以及催化反应区域在塔体内部至下而上交替设置。

3.如权利要求1所述的高COD废水处理系统，其特征在于，各反应塔底部设有循环水出口，所述循环水出口通过循环管路与进液口连通。

4.如权利要求2所述的高COD废水处理系统，其特征在于，所述循环管路上设有流量计、溶气泵、溶气罐、压力检测仪表以及调节阀，所述溶气泵与臭氧供给通道相连。

5.如权利要求1所述的高COD废水处理系统，其特征在于，最初级反应塔的进液管路上设有单向阀(11)以及进液流量计(12)。

6.如权利要求1所述的高COD废水处理系统，其特征在于，各级反应塔的排气口均连通有臭氧处理装置(8)，所述臭氧处理装置(8)上设有臭氧监测装置(81)。

7.用于高COD废水处理系统的方法，其特征在于，包括首先将臭氧通入最末级反应塔，臭氧经由最末级反应塔流向最初级反应塔，之后由最初级反应塔的进液口通入高COD废水，高COD废水在反应塔中经过催化剂与臭氧发生催化反应，催化反应后的液体由上一级反应塔的出液口流出，之后经过下一级反应塔的进液口流入下一级反应塔，经过上一级反应塔催化反应后的液体在下一级反应塔中同经过催化剂与臭氧发生催化反应，最终从达标排水由最末级反应塔的出液口流出。

8.如权利要求7所述的用于高COD废水处理系统的方法，其特征在于，高COD废水在反应塔中至下而上交替经过催化剂、催化剂反应区域。

9.如权利要求7所述的用于高COD废水处理系统的方法，其特征在于，反应塔内部的循环废水经过溶气泵、溶气罐作用后返流至反应塔中，返流至反应塔中的循环废水再进入反应塔中与臭氧进行催化反应。

10.如权利要求7所述的用于高COD废水处理系统的方法，其特征在于，对最初级反应塔的进液流量与最末级臭氧进气量进行联锁控制。

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