CN203256089U - 有机废水处理设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种有机废水处理设备，包括光催化臭氧氧化模块、膜生物反应器模块和自动控制系统，膜生物反应器模块包括池体，池体内设有膜组件，光催化臭氧氧化模块的出水口与池体的进水口连接；膜组件设于池体内的水面以下，膜组件的出水口连接有自吸式水泵，自吸式水泵的进水管道上设有负压计，负压计和自吸式水泵分别通过信号线与自动控制系统连接。运行成本低、出水水质稳定、自动化程度高，出水能达到城市杂用水水质标准。

Description

有机废水处理设备
技术领域
本实用新型涉及一种水处理装置，尤其涉及一种有机废水处理设备。
背景技术
难降解有机废水COD较高，一般均在2000mg/L以上，并且其可生化性较低，BOD/COD值一般均在0.3以下甚至更低，所以很难直接利用生物法将其COD降低。而化学氧化法可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还对环境类激素等微量有害化学物质的处理方面有很大的优势。然而O3、H2O2和Cl2等氧化剂的氧化能力不强且有选择性等缺点难以满足要求。
这类废水危害性大，治理困难，现有技术中，常用的治理方法有混凝沉淀（气浮）法、吸附法、和Fenton试剂法等。这些方法一定程度上能提高难降解废水的可生化性，并能降低其COD浓度。
上述现有技术至少存在以下缺点：
运行成本高、出水水质不稳定，需要与其他深度处理技术相结合应用才可达到排放标准，无法满足回用水要求，且自动化程度低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种运行成本低、出水水质稳定、自动化程度高的有机废水处理设备。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的有机废水处理设备，包括光催化臭氧氧化模块、膜生物反应器模块和自动控制系统，所述膜生物反应器模块包括池体，所述池体内设有膜组件，所述光催化臭氧氧化模块的出水口与所述池体的进水口连接；
所述膜组件设于所述池体内的水面以下，所述膜组件的出水口连接有自吸式水泵，所述自吸式水泵的进水管道上设有负压计，所述负压计和所述自吸式水泵分别通过信号线与所述自动控制系统连接。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的有机废水处理设备，由于包括光催化臭氧氧化模块、膜生物反应器模块和自动控制系统，膜生物反应器模块包括池体，池体内设有膜组件，光催化臭氧氧化模块的出水口与池体的进水口连接；膜组件设于池体内的水面以下，膜组件的出水口连接有自吸式水泵，自吸式水泵的进水管道上设有负压计，负压计和自吸式水泵分别通过信号线与自动控制系统连接，运行成本低、出水水质稳定、自动化程度高，出水能达到城市杂用水水质标准。
附图说明
图1为本实用新型中光催化臭氧氧化模块的结构原理图；
图2为本实用新型中膜生物反应器模块的结构原理图。
图中：1、搅拌器，2、紫外光灯管，3、反应筒体，4、膜组件，5、池体，6、自吸式水泵，7、负压计。
具体实施方式
本实用新型的有机废水处理设备，其较佳的具体实施方式如图1、图2所示：
包括光催化臭氧氧化模块、膜生物反应器模块和自动控制系统，所述膜生物反应器模块包括池体，所述池体内设有膜组件，所述光催化臭氧氧化模块的出水口与所述池体的进水口连接；
所述膜组件设于所述池体内的水面以下，所述膜组件的出水口连接有自吸式水泵，所述自吸式水泵的进水管道上设有负压计，所述负压计和所述自吸式水泵分别通过信号线与所述自动控制系统连接。
所述光催化臭氧氧化模块包括反应筒体，所述反应筒体内连接有臭氧发生器、TiO2添加装置，所述反应筒体内设有一根或多根紫外光灯管。
所述反应筒体内设有搅拌器。
所述模组件采用孔径为0.2～0.4μm的微滤膜。
所述池体由碳钢及型钢焊接而成，所述池体的下部设有污泥出口。
所述池体内连接有鼓风曝气系统，所述鼓风曝气系统的进气口设于所述膜组件的下方。
所述鼓风曝气系统的进气管道上设有调节阀。
所述自动控制系统包括可编程控制器。
本实用新型可解决传统技术中的运行成本高、出水无法满足回用要求并且水质不稳定、运行条件不易掌握等缺点。
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细的描述，由两部分组成：
第一阶段：采用光催化—臭氧氧化（TiO2/VU/O3）技术对难降解废水进行预处理，分解结构较复杂的难降解物质，使废水的BOD/COD值增加，降低部分COD，提高可生化性，为后续的生化处理创造良好条件；
第二阶段：采用膜生物反应器技术，强化微生物对废水中有机物的分解效率，同时伴随有膜过滤过程，去除废水中绝大部分COD，使出水水质达到城市污水再生利用城市杂用水水质标准（GB/T18920—2002）。通过装置处理过的出水可用于厂区绿化，甚至可作为水质要求不高的工业生产用水，从而达到工业生产厂区节约水资源，降低成本的目的。
具体如图1所示，光催化—臭氧氧化（TiO2/VU/O3）：
废水和臭氧由反应器底部进入，在搅拌器搅动下与水中悬浮状的二氧化钛颗粒混合均匀，并在安置于反应器中的数根紫外灯（紫外灯数量视装置规格而定）光作用下进行光催化氧化反应。
TiO2/VU/O3技术是在紫外光照作用下以二氧化钛为催化剂，加快臭氧的氧化速率，从而氧化分解难降解有机污染物的过程。二氧化钛（TiO2）是良好的光催化剂，可以降低化学反应所需的能量，以紫外光的能量来作为化学反应的能量来源，加速氧化还原反应，使吸附在表面的臭氧及水分子激发成极具活性的OH―自由基，这些氧化力极强的自由基几乎可分解所有对人体或环境有害的有机物质及部分无机物质。
传统的高级氧化技术如O3、H2O2、Fenton试剂等去除有机污染物主要集中在具有生物毒性的芳香族化合物的去除方面，而当光催化和臭氧相联合时，不但提高了对芳香族化合物的去除效率，而且也可以使饱和有机化合物得以降解。传统认为光催化只能处理低浓度废水，而且需要很长的停留时间，结合臭氧氧化技术后，大大提高了有机物降解速率并扩展了的光催化技术应用范围。光催化—臭氧氧化系统在水处理领域有着很强的优势，其应用范围广，可处理印染废水、焦化废水、垃圾渗滤液废水、电子行业废水等多种高浓度难降解有机废水。
如图2所示，膜生物反应器：
膜生物反应器（MBR）技术是膜分离技术和生物技术的有机结合，它实现了水力停留时间与污泥停留时间的彻底分离，增加了生物反应器中的活性污泥浓度，从而强化了对废水中的有机物的生物降解。此外，MBR还具有占地面积小，处理速度快，排泥周期长，出水水质稳定等优点。可以被应用于工业废水的处理，在啤酒废水、造纸废水、印染废水、焦化废水、电厂中水回用等的处理中。
膜生物反应器与其他废水处理技术相比有其独特的优点：1）膜分离组件可以提高某些转性菌的浓度和活性，还可以截留许多分解速度较慢的大分子难降解物质，通过延长其停留时间而提高对它的降解效率；2）膜组件可以通过分离出废水中的聚乙烯醇、燃料、羊毛脂、油剂等污染物来降低废水的COD；3）处理后排出的水达到回用水标准，可用于厂区内的工艺循环水。
本实用新型中的膜生物反应器技术具有以下技术要点：
大力优化系统构成：1)池体由碳钢及型钢等焊接而成，其上设有进、出水管道及排空管道，根据处理量的大小制成相应规格的池体，为延长池体的使用寿命，池体必须经过特定的防腐。2)膜组件是本装置模块的核心部件，出水水质的好坏与处理成本与其有直接的关系，根据不同的水质要求，一般选择的膜组件也不相同，由于价格因素，一般都选择有机膜，膜的孔径在0.2～0.4μm之间，膜通量为10L/(m2·h)。3)鼓风曝气系统采用鼓风机+穿孔管曝气系统，简单可靠，管道上设有调节阀来调整膜组件的曝气强度，以减轻膜污染。
膜的选择：现有膜可分为有机膜和无机膜两种，常用的膜材料为聚乙烯、聚丙烯等。分离式MBR通常采用超滤膜组件，截留分子量一般在2～30万。截留分子量越大，初始膜通量越大，但长期运行膜通量未必越大。无机膜的通量衰减试验表明：孔径0.2μm的膜比0.8μm的膜更适合于MBR。试验发现，膜初始通量衰减主要是由于浓差极化引起，膜截留分子量愈小，通量衰减率愈大；膜长期运行的通量衰减主要是由于膜污染引起，膜截留分子量愈大，通量衰减幅度愈大，化学清洗恢复率愈低。对于淹没式MBR，既可用超滤膜，也可使用微滤膜。由于膜表面的凝胶层也起到了过滤作用，在处理生活污水时，微滤膜与超滤膜的出水水质没有明显差别，因此淹没式MBR多采用0.2～0.4μm微滤膜。
水力学特性的改善：对于一体式膜生物反应器，设计合理的流道结构，提高膜间液体上升流速，使较大的曝气量起到冲刷膜表面的错流过滤效果显得尤为重要。在同样的曝气强度下，反应器越高，上升流通道越窄，下降流通道与底部通道越宽，则越能获得较大的膜间错流流速。
操作方式的优化：当膜材料选定后，其物化性质也就基本确定了，操作方式就成为影响膜污染的主要因素。为了减缓膜污染，曝气是维持分离式膜生物反应器稳定运行的重要操作，同时缩短抽吸时间或延长停吸时间和增加曝气量均有利于减缓膜污染，抽吸时间对膜阻力的上升影响最大，曝气量其次。根据上述实验结果，我公司确定最佳曝气量和抽吸时间。
自动控制系统：本装置的自动控制系统将是以工业控制计算机为基础，选用由可编程控制器（PLC）与现场仪表、现场控制设备组成。实现对整个工艺系统的检测、控制、报警、联锁及事故处理等功能。以便满足各种运行工况的需要，确保工艺系统的安全经济运行。监视和管理功能通过操作员站的触摸屏进行。所以把握好设计、软件开发、元部件配置也是十分重要的。
本实用新型能有效处理焦化、印染等行业的难降解废水，出水能达到城市杂用水水质标准，为生产企业节约水资源；该装置由光催化臭氧氧化反应器和膜生物反应器量大模块组成，组装运输方便，设计组合方式灵活，操作维护简单；光催化臭氧氧化技术克服了传统高级氧化法的缺点，能处理的难降解废水种类广泛，与膜生物反应器技术有机联合应用，出水水质稳定。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种有机废水处理设备，其特征在于，包括光催化臭氧氧化模块、膜生物反应器模块和自动控制系统，所述膜生物反应器模块包括池体，所述池体内设有膜组件，所述光催化臭氧氧化模块的出水口与所述池体的进水口连接；
所述膜组件设于所述池体内的水面以下，所述膜组件的出水口连接有自吸式水泵，所述自吸式水泵的进水管道上设有负压计，所述负压计和所述自吸式水泵分别通过信号线与所述自动控制系统连接。
2.根据权利要求1所述的有机废水处理设备，其特征在于，所述光催化臭氧氧化模块包括反应筒体，所述反应筒体内连接有臭氧发生器、TiO2添加装置，所述反应筒体内设有一根或多根紫外光灯管。
3.根据权利要求2所述的有机废水处理设备，其特征在于，所述反应筒体内设有搅拌器。
4.根据权利要求1所述的有机废水处理设备，其特征在于，所述模组件采用孔径为0.2～0.4μm的微滤膜。
5.根据权利要求4所述的有机废水处理设备，其特征在于，所述池体由碳钢及型钢焊接而成，所述池体的下部设有污泥出口。
6.根据权利要求4所述的有机废水处理设备，其特征在于，所述池体内连接有鼓风曝气系统，所述鼓风曝气系统的进气口设于所述膜组件的下方。
7.根据权利要求6所述的有机废水处理设备，其特征在于，所述鼓风曝气系统的进气管道上设有调节阀。
8.根据权利要求1所述的有机废水处理设备，其特征在于，所述自动控制系统包括可编程控制器。
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