CN205933370U - 一种一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废水处理领域，公开了一种一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置，包括臭氧发生器、进水池、气液混合装置、臭氧接触反应室、曝气生物滤池、出水堰、储水池和反冲泵；臭氧发生器、进水池分别与气液混合装置连接；气液混合装置与臭氧接触反应室底部连接；臭氧接触反应室与曝气生物滤池一体式结构，曝气生物滤池位于臭氧接触反应室上方，两者之间通过滤板分隔；曝气生物滤池上方设有出水堰，出水堰上设有冲洗水排水管和循环水出水管，循环水出水管与储水池连接，储水池与臭氧接触反应室底部连接。本实用新型无需安装曝气系统就可提高曝气效率，能够有效处理经生化处理后污染物浓度不高，但难生物降解的印染废水。

Description

一种一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理领域，尤其涉及一种一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置。

背景技术

印染废水是纺织工业污染的主要来源。印染废水不仅排放量大,色度和污染程度高,而且随着纤维产品、浆料、染料、洗涤剂、化学助剂和整理剂等的应用,废水成分更加复杂,处理的难度也就更大。经过多年发展，目前印染废水一般经过物化与生化的各种组合处理，在排放标准不严的地区，COD指标基本能达标排放。但是经过物化生化处理后，废水中残留的污染物基本是可溶性的难降解的持久性污染物，由此带来的环境危害令人担忧。同时色度超标的情况也屡见不鲜，并且随着近几年膜处理回用的大量应用，膜处理后的浓水中浓缩了原本直接排放的物化生化出水，也导致浓水排放超标的风险。

臭氧具有极强的氧化性能，其氧化能力仅次于氟，高于氯和高锰酸钾。基于臭氧的强氧化性，且在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的绿色氧化药剂。目前，臭氧技术在水处理领域中的许多方面得到了应用。臭氧不仅具有很强的消毒杀菌作用，还可以氧化去除水中的难以生物降解的污染物质，但是如果单独使用臭氧将难以生物降解的污染物矿化为二氧化碳和水直接去除，往往臭氧投加量大，所需费用太高，经济性差，无法在实际工程中大规模应用。

曝气生物滤池(BAF)工艺主要应用于低浓度的污水深度处理和原水微污染的预处理。它是一种微生物接触生长氧化系统，通过附着在填料上的微生物的吸收、降解、氧化、合成等作用，去除可生物降解和利用的有机物。该方法集污水处理曝气池和给水快滤池的特点于一体，高比表面积的粒状填料的使用不仅增大了微生物量，而且微生物的活性高，同时使得废水能同填料表面的微生物充分有效地接触，因而使得曝气生物滤池较一般传统的生物处理技术有更高的处理效率。曝气生物滤池的最大特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续二次沉淀池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。此外，曝气生物滤池工艺有机物容积负荷高、水力负荷大，水力停留时间短、所需基建投资少、能耗及运行成本低和保证较高出水水质的特点。但曝气生物滤池技术对含难生物降解有机物废水污染物的去除却相当有限，对含溶解性，且又难以生物降解污染物的去除是污水深度处理，中水回用的一个难题。

实用新型内容

本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，针对印染废水经生化处理后污染物浓度不高，但难生物降解特点，提出一种不需安装曝气系统就可提高曝气效率，曝气生物滤池与臭氧化缓冲池单元间流量平衡的臭氧反应装置与曝气生物滤池一体式水处理装置。

本实用新型的具体技术方案为：一种一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置，包括臭氧发生器、进水池、气液混合装置、臭氧接触反应室、曝气生物滤池、出水堰、储水池和反冲泵；所述臭氧发生器的出口、进水池的出口分别与所述气液混合装置的进口通过管道连接，且进水池与气液混合装置之间的管道上设有进水泵；气液混合装置的出口通过管道与所述臭氧接触反应室的底部连接；臭氧接触反应室内设有臭氧催化填料，所述曝气生物滤池内设有baf填料，且臭氧接触反应室与曝气生物滤池为一体式结构，曝气生物滤池位于臭氧接触反应室的上方，臭氧接触反应室与曝气生物滤池之间通过水平放置的滤板进行分隔；曝气生物滤池的上方设有出水堰，所述出水堰上设有冲洗水排水管和循环水出水管，所述循环水出水管与所述储水池的进口连接，储水池的出口通过管道与臭氧接触反应室的底部连接，且所述反冲泵设于储水池与臭氧接触反应室之间的管道上。

本实用新型的工作原理为：臭氧发生器为通过无声放电法使空气中的部分氧气转化为臭氧的臭氧发生器，然后进入气液混合装置，同时进水池中的水也通过进水泵进入气液混合装置，水和来自臭氧发生器中混有氧气的臭氧在气液混合装置中气水混合后进入臭氧接触反应室，臭氧的加入量为臭氧与待处理水中COD的质量比为0.05～1∶1，在臭氧接触反应室反应时间为1～2小时；随后，经臭氧预处理以后的水通过臭氧接触反应室顶部的曝气生物滤池的滤板均匀进入曝气生物滤池，在曝气生物滤池处理的停留时间为1～4小时，最后由出水堰的循环水出水管排出，到达储水池。当臭氧接触反应室和曝气生物滤池长时间工作后，其中的填料会发生堵塞，导致流体流量下降，此时关闭出水堰的循环水出水管上的阀门，打开出水堰的冲洗水排水管的阀门，反冲泵将储水池中的水对臭氧接触反应室和曝气生物滤池进行反冲洗，水最后由冲洗水排水管排出。

作为优选，所述的臭氧发生器与气液混合装置之间的管道上设有气体流量计。

作为优选，所述气液混合装置的两端分别为进料端和出料端，所述进料端和出料端之间为混合腔；所述进料端的左右两侧分别为进气通道和进液通道，所述混合腔按进料方向包括过渡段和混合段，所述进气通道和进液通道与过渡段相通，所述过渡段的内径沿进料方向增大，所述进气通道和进液通道的内径沿进料方向变小。

作为优选，所述混合段的内径与过渡段内径较大的一端相同，且混合段内壁上设有若干沿出料方向平行设置的环状凹槽。

本实用新型的气液混合装置工作原理为：水和臭氧气体分别从液体通道和气体通道进入，由于液体通道和气体通道的口径逐渐变小，流体流速增大，气体与液体在高流速下发生对碰，充分混合，在混合腔的过渡段，由于内径变大，气液混合流体逐渐变小，进一步混合均匀，到达混合段后，混合段内壁的环状凹槽能够对气液混合流体起到扰流和减小噪音的作用。

与现有技术对比，本实用新型的有益效果是：（1）利用加入臭氧的过程中带入空气中的氧气，为曝气生物滤池的微生物生化处理提供氧源，并且通过气液混合装置达到高效的气水混合，不必安装曝气系统(含曝气管，曝气头)，并且提高了曝气效率，减少了因安装曝气管与曝气头而形成的曝气生物滤池的施工安装难度，同时，臭氧氧化以后的产物是氧气，进一步地发挥了臭氧氧化与曝气生物滤池处理的协同效应。

（2）降低操作过程的动力消耗，不必使用其它的风机给曝气生物滤池充气供氧。由于臭氧发生器是通过无声放电法使空气中的部分氧气转化为臭氧，因此进入臭氧接触反应室的气体中还含有大量的氧气(氧气的体积浓度不低于19％)，而且对于低COD(180mg/L)的废水或者微污染原水(COD值约10～30mg/L)，曝气生物滤池生物降解有机物所需的气量为处理水量的0.5～2倍，而臭氧发生器含臭氧化气体的气量可以满足这个要求，因此该处理方法可以节省曝气生物滤池的曝气风机，节省了设备购置费用和运行成本。

（3）处理方法操作简单，本方法将臭氧预处理以后的水利用进水水泵的动力，直接通过臭氧接触反应室上部的滤板滤头进入曝气生物滤池，在一个反应器中实现了臭氧氧化和曝气生物滤池的联合处理。减少了臭氧化以后的水再泵入曝气生物滤池的麻烦；减少了泵与管道，及各单元间流量不平衡的问题，处理系统紧凑，占地面积小。

（4）臭氧化后不必再安装臭氧破坏系统，上面的曝气生物滤池完全可以防止臭氧的外泄。臭氧化气体在整个反应器的停留时间为2～6小时，相对于臭氧的半衰期15～20分钟，停留的时间够长，同时由于臭氧要经过充满生物载体的曝气生物滤池，因此尾气中基本没有臭氧残留。

附图说明

图1是本实用新型的一种连接结构示意图；

图2是本实用新型中的气液混合装置的一种结构示意图。

附图标记为：臭氧发生器1、进水池2、气液混合装置3、臭氧接触反应室4、曝气生物滤池5、出水堰6、储水池7、反冲泵8、进水泵9、臭氧催化填料10、baf填料11、滤板12、冲洗水排水管13、循环水出水管14、气体流量计15、混合腔31、进气通道32、进液通道33、过渡段34、混合段35、环状凹槽36。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。在本实用新型中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。

实施例1

如图1所示：一种一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置，包括臭氧发生器1、进水池2、气液混合装置3、臭氧接触反应室4、曝气生物滤池5、出水堰6、储水池7和反冲泵8。

所述臭氧发生器的出口、进水池的出口分别与所述气液混合装置的进口通过管道连接，且所述臭氧发生器与气液混合装置之间的管道上设有气体流量计15，进水池与气液混合装置之间的管道上设有进水泵9；气液混合装置的出口通过管道与所述臭氧接触反应室的底部连接；臭氧接触反应室内设有臭氧催化填料10，所述曝气生物滤池内设有baf填料11，且臭氧接触反应室与曝气生物滤池为一体式结构，曝气生物滤池位于臭氧接触反应室的上方，臭氧接触反应室与曝气生物滤池之间通过水平放置的滤板12进行分隔；曝气生物滤池的上方设有出水堰，所述出水堰上设有冲洗水排水管13和循环水出水管14，所述循环水出水管与所述储水池的进口连接，储水池的出口通过管道与臭氧接触反应室的底部连接，且所述反冲泵设于储水池与臭氧接触反应室之间的管道上。

实施例2

如图1所示：一种一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置，包括臭氧发生器1、进水池2、气液混合装置3、臭氧接触反应室4、曝气生物滤池5、出水堰6、储水池7和反冲泵8。

所述臭氧发生器的出口、进水池的出口分别与所述气液混合装置的进口通过管道连接，且所述臭氧发生器与气液混合装置之间的管道上设有气体流量计15，进水池与气液混合装置之间的管道上设有进水泵9；气液混合装置的出口通过管道与所述臭氧接触反应室的底部连接；臭氧接触反应室内设有臭氧催化填料10，所述曝气生物滤池内设有baf填料11，且臭氧接触反应室与曝气生物滤池为一体式结构，曝气生物滤池位于臭氧接触反应室的上方，臭氧接触反应室与曝气生物滤池之间通过水平放置的滤板12进行分隔；曝气生物滤池的上方设有出水堰，所述出水堰上设有冲洗水排水管13和循环水出水管14，所述循环水出水管与所述储水池的进口连接，储水池的出口通过管道与臭氧接触反应室的底部连接，且所述反冲泵设于储水池与臭氧接触反应室之间的管道上。

如图2所示，所述气液混合装置的两端分别为进料端和出料端，所述进料端和出料端之间为混合腔31；所述进料端的左右两侧分别为进气通道32和进液通道33，所述混合腔按进料方向包括过渡段34和混合段35，所述进气通道和进液通道与过渡段相通，所述过渡段的内径沿进料方向增大，所述进气通道和进液通道的内径沿进料方向变小。所述混合段的内径与过渡段内径较大的一端相同，且混合段内壁上设有若干沿出料方向平行设置的环状凹槽36。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置，其特征在于：包括臭氧发生器（1）、进水池（2）、气液混合装置（3）、臭氧接触反应室（4）、曝气生物滤池（5）、出水堰（6）、储水池（7）和反冲泵（8）；所述臭氧发生器的出口、进水池的出口分别与所述气液混合装置的进口通过管道连接，且进水池与气液混合装置之间的管道上设有进水泵（9）；气液混合装置的出口通过管道与所述臭氧接触反应室的底部连接；臭氧接触反应室内设有臭氧催化填料（10），所述曝气生物滤池内设有baf填料（11），且臭氧接触反应室与曝气生物滤池为一体式结构，曝气生物滤池位于臭氧接触反应室的上方，臭氧接触反应室与曝气生物滤池之间通过水平放置的滤板（12）进行分隔；曝气生物滤池的上方设有出水堰，所述出水堰上设有冲洗水排水管（13）和循环水出水管（14），所述循环水出水管与所述储水池的进口连接，储水池的出口通过管道与臭氧接触反应室的底部连接，且所述反冲泵设于储水池与臭氧接触反应室之间的管道上。

2.如权利要求1所述的一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置，其特征在于，所述的臭氧发生器与气液混合装置之间的管道上设有气体流量计（15）。

3.如权利要求1或2所述的一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置，其特征在于， 所述气液混合装置的两端分别为进料端和出料端，所述进料端和出料端之间为混合腔（31）；所述进料端的左右两侧分别为进气通道（32）和进液通道（33），所述混合腔按进料方向包括过渡段（34）和混合段（35），所述进气通道和进液通道与过渡段相通，所述过渡段的内径沿进料方向增大，所述进气通道和进液通道的内径沿进料方向变小。

4.如权利要求3所述的一体式臭氧与曝气生物滤池化水处理装置，其特征在于，所述混合段的内径与过渡段内径较大的一端相同，且混合段内壁上设有若干沿出料方向平行设置的环状凹槽（36）。