CN117720235A - 一种活性炭催化臭氧高效除cod的污水处理方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种臭氧催化结合活性炭高效除COD的污水处理方法及其系统，本发明COD去除效率高，处理量大，成本低：其活性炭还可作为催化剂，提高O3的分解速率，进而促使强氧化物质生成，提高COD去除率；并活性炭可以将COD积聚到一起，相较于单一采用臭氧催化处理，分解后的O3可以更好的对COD进行靶向去除，减少O3浪费，节约成本，同时提高处理效率；活性炭吸附后的COD经臭氧氧化分解后，其吸附效果会恢复一部分；并本发明将后续沉淀的活性炭污泥大部分进行回流，少部分外排，可以有效减少碳粉投加量和污泥的产生量，进一步地降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种活性炭催化臭氧高效除COD的污水处理方法及其系统。
背景技术
工业废水经生化污泥处理后还需要进行混凝吸附处理，进一步降低COD、总氮来保证出水达标，目前主流的工艺为活性炭吸附或者芬顿工艺，但是上工艺处理量小，COD去除效率低，处理成本高，且产泥量大。
发明内容
因此，基于以上背景，本发明对现有技术进行改进，提供一种臭氧催化结合活性炭高效除COD的污水处理方法及其系统，COD去除效率高，处理量大，成本低。
并且本发明提供的技术方案为：
一种臭氧催化结合活性炭高效除COD的污水处理方法，先将污水、活性炭溶液与臭氧分别通入文丘里喷射混合器进行混合均匀，然后将气液混合物输送至反应器内进行氧化反应，反应后的溶液送至沉淀池处理；经文丘里喷射混合器混合后得到的混合物中的臭氧的浓度控制在1.2mg/L以上；所述活性炭溶液投加量为800ppm。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种臭氧催化结合活性炭高效除COD的污水处理处理系统，其包括反应器、文丘里喷射混合器，
所述文丘里喷射混合器通过管道分别连接有活性炭溶液储罐、臭氧发生器、污水输送管道，所述文丘里喷射混合器将输送至其内的污水、活性炭溶液、臭氧混合均匀；
所述文丘里喷射混合器与反应器通过管道连接，所述文丘里喷射混合器通过管道将混合均匀的混合液输送至反应器内；
所述反应器与沉淀池通过管道连接，所述反应器将反应后的溶液送至沉淀池中进行处理。
进一步地，所述沉淀池与反应器之间分别设有第一回流管道、第二回流管道，所述沉淀池通过第一回流管道将上清液回流至反应器内，所述沉淀池通过第二回流管道将污泥回流至反应器内。
进一步地，所述第一回流管道上设有第一喷射混合器，所述第一喷射混合器通过管道与臭氧发生器连接，所述臭氧发生器通过管道将臭氧输送至第一喷射混合器内。
进一步地，所述第二回流管道上设有第二喷射混合器，所述第二喷射混合器通过管道与臭氧发生器连接，所述臭氧发生器通过管道将臭氧输送至第二喷射混合器中。
进一步地，经文丘里喷射混合器、第一喷射混合器、第二喷射混合器混合后得到的气液混合物中的臭氧的浓度控制在1.2mg/L以上。
进一步地，所述第二喷射混合器与沉淀池之间设有污泥泵。
进一步地，所述污水输送管道上设有污水提升泵。
采取上述技术方案，具有的有益效果如下：
本发明COD去除效率高，处理量大，成本低，且污泥产生量小：
①本发明的活性炭活性炭不仅可起到吸附剂的作用，并且还可对臭氧起到催化的作用，以提高O3的分解速率，进而促使强氧化物质生成，提高COD去除率；
②本发明的活性炭可以将COD积聚到一起，相较于单一采用臭氧催化处理，分解后的O3可以更好的对COD进行靶向去除，减少O3浪费，节约成本，同时提高处理效率；
③活性炭吸附后的COD经臭氧氧化分解后，其吸附效果会恢复一部分；
④并本发明将后续沉淀的活性炭污泥大部分进行回流，少部分外排，可以有效减少炭粉投加量和污泥的产生量，进一步地降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的实施例的原水样照片；
图3为本发明对比实验1后的水样照片；
图4为本发明对比实验2后的水样照片；
图5为本发明工艺处理后的水样照片。
具体实施方式；
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“竖向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本发明提供一种臭氧催化结合活性炭高效除COD的污水处理方法，先将污水、活性炭溶液与臭氧分别通入文丘里喷射混合器进行混合均匀，然后将气液混合物输送至反应器内进行氧化反应，反应后的溶液送至沉淀池处理；所述活性炭溶液投加量为800ppm。
所述污水中的COD的浓度≤700mg/L。
对应上述的污水处理方法，开发出了如图1所示的一种臭氧催化结合活性炭高效除COD的污水处理系统，其包括反应器1、文丘里喷射混合器2，所述文丘里喷射混合器2通过管道分别连接有活性炭溶液储罐3、臭氧发生器4、污水输送管道，所述文丘里喷射混合器2将输送至其内的污水、活性炭溶液、臭氧混合均匀；所述文丘里喷射混合器2与反应器1通过管道连接，所述文丘里喷射混合器2通过管道将混合均匀的气液混合液输送至反应器1内；
所述反应器1的下部设有搅拌器，具体为桨叶搅拌器，以加强搅拌，增加臭氧与COD接触效率，提高反应效率。
所述反应器1与沉淀池6通过管道连接，所述反应器1将反应后的溶液送至沉淀池6中进行处理。
所述沉淀池6与反应器1之间分别设有第一回流管道10、第二回流管道11，所述沉淀池6通过第一回流管道10将上清液回流至反应器1内，所述沉淀池通过第二回流管道11将污泥回流至反应器1内。
所述第一回流管道10上设有第一喷射混合器7，所述第一喷射混合器7通过管道与臭氧发生器4连接，所述臭氧发生器4通过管道将臭氧输送至第一喷射混合器7内。具体实施时，所述沉淀池6的部分上清液外排。
所述第二回流管道11上设有第二喷射混合器8，所述第二喷射混合器8通过管道与臭氧发生器4连接，所述臭氧发生器4通过管道将臭氧输送至第二喷射混合器8中。经第一喷射混合器7、第二喷射混合器8混合后得到的气液混合物中的臭氧的浓度控制在1.2mg/L以上，此浓度下臭氧催化效果最佳，上限不超过1.6mg/L，臭氧浓度过高其经济效益会变差，增加处理成本
所述第二喷射混合器8与沉淀池6之间设有污泥泵12。所述污水输送管道上设有污水提升泵5。具体实施时，沉淀池6的污泥通过污泥泵12部分输送至污泥池9。
沉淀池6是否排泥，根据回流的污泥的30分钟沉降比判断是否需要排泥，沉降比控制在50％左右。
所述反应器1通过尾气管道连接有臭氧尾气破坏器14，臭氧尾气破坏器14的原理是利用破坏器中的催化剂和还原性物质，将尾气中的臭氧氧化分解掉，变成氧气、水、二氧化碳等清洁产物。
接下来对本申请的污水处理方法效果进行实验验证，具体有下：
实验处理前的原水样，如图2所示，其检测为COD：670mg/L，总氮：85mg/L，氨氮34mg/L。
对比实验1：
向原水样中，以800ppm投加300碘值改性活性炭，吸附15分钟后，加少量聚合硫酸铁絮凝剂进行沉淀后，水样如图3所示，cod降至290mg/L，总氮：31mg/L，氨氮20mg/L，出水色度、浊度大幅下降。
对比实验2：
向原水样中，通入臭氧曝气处理18个小时后加少量聚合硫酸铁絮凝剂，水样如图4所示，出水色度下降，但浊度较高，出水COD：212mg/L，总氮：28mg/L，氨氮20mg/L。
本发明工艺实验：
以800ppm向原水样中加入改性活性炭并同时进行臭氧曝气，反应时长4小时，反应结束后在水中加入少量聚合硫酸铁絮凝剂进行絮凝沉淀后，水样如图5所示，色度、浊度更佳，效果优于对比实验1和对比实验2，检测出水COD为43mg/L，总氮：11mg/L，氨氮3mg/L，远满足城镇污水处理厂排放一级A标准。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种活性炭催化臭氧高效除COD的污水处理方法，其特征在于，先将污水、活性炭溶液与臭氧分别通入文丘里喷射混合器进行混合均匀，然后将混合物输送至反应器内进行氧化反应，反应后的溶液送至沉淀池处理；
经文丘里喷射混合器混合后得到的气液混合物中的臭氧的浓度控制在1.2mg/L以上；所述活性炭溶液投加量为800ppm。
2.一种活性炭催化臭氧高效除COD的污水处理系统，其特征在于，其包括反应器、文丘里喷射混合器；所述文丘里喷射混合器通过管道分别连接有活性炭溶液储罐、臭氧发生器、污水输送管道，所述文丘里喷射混合器将输送至其内的污水、活性炭溶液、臭氧混合均匀；
所述文丘里喷射混合器与反应器通过管道连接，所述文丘里喷射混合器通过管道将混合均匀的气液混合液输送至反应器内；
所述反应器与沉淀池通过管道连接，所述反应器将反应后的溶液送至沉淀池中进行处理。
3.根据权利要求2所述的一种活性炭催化臭氧高效除COD的污水处理系统，其特征在于，所述沉淀池与反应器之间分别设有第一回流管道、第二回流管道，所述沉淀池通过第一回流管道将上清液回流至反应器内，所述沉淀池通过第二回流管道将污泥回流至反应器内。
4.根据权利要求3所述的一种活性炭催化臭氧高效除COD的污水处理系统，其特征在于，所述第一回流管道上设有第一喷射混合器，所述第一喷射混合器通过管道与臭氧发生器连接，所述臭氧发生器通过管道将臭氧输送至第一喷射混合器内。
5.根据权利要求4所述的一种活性炭催化臭氧高效除COD的污水处理系统，其特征在于，所述第二回流管道上设有第二喷射混合器，所述第二喷射混合器通过管道与臭氧发生器连接，所述臭氧发生器通过管道将臭氧输送至第二喷射混合器中。
6.根据权利要求5所述的一种活性炭催化臭氧高效除COD的污水处理系统，其特征在于，经文丘里喷射混合器、第一喷射混合器、第二喷射混合器8混合后得到的混合物中的臭氧的浓度控制在1.2mg/L以上。
7.根据权利要求6所述的一种活性炭催化臭氧高效除COD的污水处理系统，其特征在于，所述第二喷射混合器与沉淀池之间设有污泥泵。
8.根据权利要求7所述的一种活性炭催化臭氧高效除COD的污水处理系统，其特征在于，所述污水输送管道上设有污水提升泵。
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