CN112777882A - 一种锰砂-臭氧一体化baf系统及相应处理废水的方法 - Google Patents
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Abstract
一种锰砂‑臭氧一体化BAF系统及相应废水处理方法,属于废水处理技术领域。锰砂‑臭氧一体化BAF系统包括曝气生物滤池和臭氧发生器,滤池底部设有进水口、反冲洗进水口、气洗反洗进气口和相应管道,滤池底部设有布水装置;布水装置上方为曝气装置,臭氧发生器与曝气装置连接;曝气装置上方为臭氧反应区,臭氧反应区填有锰砂填料;臭氧反应区上方为生物反应区,生物反应区填有生物滤池填料;滤池顶部设有溢流口、出水口和反洗水浓水出水口。臭氧在锰砂催化下产生羟基自由基,氧化难降解有机物,增强生物滤池处理效果;同时锰砂可促进臭氧快速分解,降低进入生化反应区的臭氧浓度,避免臭氧对生化处理的抑制,间接增强生物滤池的处理效果。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域,涉及一种锰砂-臭氧一体化BAF系统及相应废水处理方法。
背景技术
曝气生物滤池(BAF)集废水生物处理与深层过滤于一身,具有占地面积小、基建投资少、不发生污泥膨胀、运行管理方便、出水水质好等优点,被广泛应用于中低浓度有机废水的常规处理和深度处理工艺。但由于其对焦化废水、制药废水等含有难生物降解有机物的废水处理效果不佳,所以往往和臭氧联用,以提高废水的可生化性,增强处理效果。然而,未分解的臭氧进入生物区后会对微生物产生抑制作用,甚至杀死微生物,造成了生化反应效率的下降,因此必须消除未分解臭氧对微生物的抑制作用,才能保证臭氧-BAF系统的处理效果。
CN101070216A公开了一种一体式BAF新型水处理装置,加装臭氧接触反应室,废水首先与臭氧混合反应,然后进入BAF,以臭氧分解后产生的氧气作为曝气气源,取消了曝气装置。该装置取得了较好的处理效果,并有效减少了运行成本。但该装置的主要缺陷如下:
1.需要额外增加臭氧接触反应室,改造成本与占地面积较大。
2.仅凭借分解的臭氧作为气源,曝气强度不足。
3.采用臭氧单独氧化,效率较低。
CN206359384U公开了一种高效臭氧-BAF一体化反应装置,废水预先在臭氧反应器中与臭氧混合反应,然后再进入BAF系统进行反应。该装置虽然解决了臭氧对生化反应的抑制问题,但是仍然采用臭氧单独氧化,效率较低,且采用了分体式装置,占地面积及能耗均较一体式设备高。
臭氧-BAF系统在水处理上应用越来越广,但一体化设备中的臭氧会对生物处理产生抑制作用,而将臭氧与BAF分开又会存在臭氧单独氧化效率低,设备占地面积大,运行管理维护工作增加等问题,人们迫切需要一种高效的臭氧-BAF一体化系统,克服现有的BAF和臭氧联用反应装置的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种锰砂-臭氧一体化BAF系统,克服现有技术存在的各种缺陷,既实现BAF和臭氧的一体化联用,又避免未分解的臭氧进入生物区后对微生物产生抑制作用。本发明的目的通过以下技术方案实现。
一种锰砂-臭氧一体化BAF系统,其特征在于,包括曝气生物滤池和臭氧发生器,滤池底部设有进水口、反冲洗进水口、气洗反洗进气口和相应管道,滤池底部设有布水装置;布水装置上方为曝气装置,臭氧发生器与曝气装置连接;曝气装置上方为臭氧反应区,臭氧反应区填有锰砂填料;臭氧反应区上方为生物反应区,生物反应区填有生物滤池填料;滤池顶部设有溢流口、出水口和反洗水浓水出水口。
废水通过进水口进入滤池底部的布水装置,臭氧发生器产生的臭氧气体经过曝气装置进行曝气。废水首先与臭氧反应,锰砂填料起到催化剂的作用,催化臭氧与废水进行非均相高级氧化反应,同时催化臭氧分解。废水在与臭氧反应之后进入生物填料区,进行生化处理。生化处理后的废水通过溢流口流出,经过出水口回用或外排。系统运行一定时间需要气洗时,气体由进气口进入,对设备进行气反洗。系统运行一定时间需要清洗时,清洗水由反洗水进水口进入,对设备进行清洗,清洗水由溢流口流出,经过反冲洗浓水出水口外排。
在一些具体实施方案中,锰砂填料高度为滤池高度的1/5~1/3,锰砂粒径为20~30mm。
在一些具体实施方案中,生物滤池填料为粒径3~5mm的陶粒。
在一些具体实施方案中,溢流口设有滤网。处理后的废水经滤网过滤后,由溢流口流出。
本发明的另一目的是提供一种处理废水的方法,具体技术方案如下。
一种采用本发明的系统处理废水的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)废水通过进水口进入滤池底部的布水装置;
(2)臭氧发生器产生的臭氧气体经过曝气装置进行曝气;
(3)废水与臭氧反应,锰砂填料催化臭氧与废水进行非均相高级氧化反应,同时催化臭氧分解;
(4)废水在与臭氧反应之后进入生物填料区,进行生化处理;
(5)生化处理后的废水通过溢流口流出,经过出水口回用或外排。
在一些具体实施方案中,滤池内气水比为3:1~6:1。
在一些具体实施方案中,滤池内水力停留时间(HRT)为1h~4h。
在一些具体实施方案中,系统运行一定时间需要气洗时,气体由进气口进入,对设备进行气反洗,气洗时间5~15min。
在一些具体实施方案中,系统运行一定时间需要清洗时,清洗水由反洗水进水口进入,对设备进行清洗,清洗水由溢流口流出,经过反冲洗浓水出水口外排,清洗时间5~15min。
本发明具有以下有益技术效果:(1)臭氧在锰砂的催化下产生羟基自由基,氧化难降解有机物,增强生物滤池处理效果。(2)锰砂可促进臭氧快速分解,有效减少进入生化反应区的臭氧浓度,减小臭氧对生化处理的抑制效果,间接增强生物滤池的处理效果。(3)分解后的臭氧可有效增加水中氧气浓度,提升生化处理效果。(4)不需要额外增加鼓风曝气系统,降低运行能耗。(5)现有的BAF系统经过简单改造即可得到本发明的锰砂-臭氧一体化BAF系统。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图标记:1-曝气生物滤池,2-生物滤池填料,3-锰砂填料,4-曝气装置,5-布水装置,6-气洗反冲洗进气,7-反冲洗浓水出水口,8-出水口,9-滤网,10-进水口,11-反冲洗进水口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明。
实施例1
某纺织厂二沉池出水CODcr=110mg/L,BOD5=30mg/L,SS=70mg/L,色度64倍。原工艺为普通BAF,改进后工艺为本发明的锰砂—臭氧一体化BAF系统,气源为臭氧。
具体实施步骤:
(1)废水进入调节池汇集、处理,经过输送泵输送,通过进水口10进入曝气生物滤池1底部的布水装置5。
(2)通过臭氧发生器获得的臭氧化气体经过曝气装置4进行曝气。
(3)废水首先与臭氧反应,锰砂填料3起到催化剂的作用,催化臭氧与废水进行非均相高级氧化反应,同时催化臭氧分解。锰砂填料高度1m,锰砂粒径20~30mm。
(4)废水在与臭氧反应之后进入生物填料区2,进行生化处理。生物滤池填料为粒径3~5mm的陶粒。滤池气水比为3~6:1,HRT为1h~4h。
(5)生化处理后的废水经过滤网9过滤后通过溢流口流出,经过出水口8流入下一单元处理或外排。
(6)设备气洗时,气体由进气口6进入,对设备进行气反洗。气洗时间10min。
(7)设备清洗时,清洗水由反洗水进水口10进入,对设备进行清洗,清洗水由溢流口流出,经过反冲洗浓水出水口7外排。清洗时间10min。
原BAF出水CODcr=60mg/L,BOD5=17mg/L,SS=50mg/L,色度34倍;改进后BAF出水CODcr=40mg/L,BOD5=13mg/L,SS=44mg/L,色度15倍。
实施例2
某钢厂焦化废水,BAF工艺出水为68=mg/L,BOD5=11.9mg/L,采用本发明的锰砂-臭氧一体化BAF处理。
具体实施步骤:
(1)废水进入调节池汇集、处理,经过输送泵输送,通过进水口10进入曝气生物滤池1底部的布水装置5。
(2)通过臭氧发生器获得的臭氧化气体经过曝气装置4进行曝气。
(3)废水首先与臭氧反应,锰砂填料3起到催化剂的作用,催化臭氧与废水进行非均相高级氧化反应,同时催化臭氧分解。锰砂填料高度1m,锰砂粒径20~30mm。
(4)废水在与臭氧反应之后进入生物填料区2,进行生化处理。生物滤池填料为粒径3~5mm的陶粒。滤池气水比为3~6:1,HRT为1h~4h。
(5)生化处理后的废水经过滤网9过滤后通过溢流口流出,经过出水口8流入下一单元处理或外排。
(6)设备气洗时,气体由进气口6进入,对设备进行气反洗。气洗时间10min。
(7)设备清洗时,清洗水由反洗水进水口10进入,对设备进行清洗,清洗水由溢流口流出,经过反冲洗浓水出水口7外排。清洗时间10min。
处理后出水CODcr为30~40mg/L,BOD5下降为4.5~6.7mg/L。
实施例3
某化工厂二沉淀池出水,CODcr=150mg/L,SS=80mg/L,色度90倍。原工艺为BAF+膜处理,改进后工艺为二级锰砂—臭氧一体化BAF+膜处理工艺。
具体实施步骤:
(1)废水进入调节池汇集、处理,经过输送泵输送,通过进水口10进入曝气生物滤池1底部的布水装置5。
(2)通过臭氧发生器获得的臭氧化气体经过曝气装置4进行曝气。
(3)废水首先与臭氧反应,锰砂填料3起到催化剂的作用,催化臭氧与废水进行非均相高级氧化反应,同时催化臭氧分解。锰砂填料高度1m,锰砂粒径20~30mm。
(4)废水在与臭氧反应之后进入生物填料区2,进行生化处理。生物滤池填料为粒径3~5mm的陶粒。滤池气水比为3~6:1,HRT为1h~4h。
(5)生化处理后的废水经过滤网9过滤后通过溢流口流出,经过出水口8流入下一单元处理或外排。
(6)设备气洗时,气体由进气口6进入,对设备进行气反洗。气洗时间10min。
(7)设备清洗时,清洗水由反洗水进水口10进入,对设备进行清洗,清洗水由溢流口流出,经过反冲洗浓水出水口7外排。清洗时间10min。
实施例4
某化工厂二沉淀池出水,COD130mg/L,SS65mg/L,色度75倍。原工艺为普通BAF,改进后工艺为锰砂—臭氧一体化BAF。
具体实施步骤:
(1)废水进入调节池汇集、处理,经过输送泵输送,通过进水口10进入曝气生物滤池1底部的布水装置5。
(2)通过臭氧发生器获得的臭氧化气体经过曝气装置4进行曝气。
(3)废水首先与臭氧反应,锰砂填料3起到催化剂的作用,催化臭氧与废水进行非均相高级氧化反应,同时催化臭氧分解。锰砂填料高度1m,锰砂粒径20~30mm。
(4)废水在与臭氧反应之后进入生物填料区2,进行生化处理。生物滤池填料为粒径3~5mm的陶粒。滤池气水比为3~6:1,HRT为1h~4h。
(5)生化处理后的废水经过滤网9过滤后通过溢流口流出,经过出水口8流入下一单元处理或外排。
(6)设备气洗时,气体由进气口6进入,对设备进行气反洗。气洗时间10min。
(7)设备清洗时,清洗水由反洗水进水口10进入,对设备进行清洗,清洗水由溢流口流出,经过反冲洗浓水出水口7外排。清洗时间10min。
原BAF出水CODcr=90mg/L,SS=50mg/L,色度54倍;改进后BAF出水CODcr=40mg/L,SS=30mg/L,色度15倍。
Claims (9)
1.一种锰砂-臭氧一体化BAF系统,其特征在于,包括曝气生物滤池和臭氧发生器,滤池底部设有进水口、反冲洗进水口、气洗反洗进气口和相应管道,滤池底部设有布水装置;布水装置上方为曝气装置,臭氧发生器与曝气装置连接;曝气装置上方为臭氧反应区,臭氧反应区填有锰砂填料;臭氧反应区上方为生物反应区,生物反应区填有生物滤池填料;滤池顶部设有溢流口、出水口和反洗水浓水出水口。
2.根据权利要求1所述的BAF系统,其特征在于,锰砂填料高度为滤池高度的1/5~1/3,锰砂粒径为20~30mm。
3.根据权利要求1所述的BAF系统,其特征在于,生物滤池填料为粒径3~5mm的陶粒。
4.根据权利要求1所述的BAF系统,其特征在于,溢流口设有滤网。
5.采用权利要求1-4任一权利要求所述的BAF系统处理废水的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)废水通过进水口进入滤池底部的布水装置;
(2)臭氧发生器产生的臭氧气体经过曝气装置进行曝气;
(3)废水与臭氧反应,锰砂填料催化臭氧与废水进行非均相高级氧化反应,同时催化臭氧分解;
(4)废水在与臭氧反应之后进入生物填料区,进行生化处理;
(5)生化处理后的废水通过溢流口流出,经过出水口回用或外排。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,滤池内气水比为3:1~6:1。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,滤池内水力停留时间为1h~4h。
8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,系统运行一定时间需要气洗时,气体由进气口进入,对设备进行气反洗,气洗时间5~15min。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,系统运行一定时间需要清洗时,清洗水由反洗水进水口进入,对设备进行清洗,清洗水由溢流口流出,经过反冲洗浓水出水口外排,清洗时间5~15min。
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