CN206486337U - 一种降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统。所述废水处理系统包括多级具有反应腔的反应构筑物，多级反应构筑物之间串联设置，相邻两级反应构筑物中的前一级反应构筑物的出水口与后一级反应构筑物的进水口连通，且前一级反应构筑物的出水口的水平高程低于后一级反应构筑物的进水口的水平高程；每一级反应构筑物的顶部设有加药口，每一级反应构筑物的反应腔底部内均设有曝气装置。本实用新型使废水中的有机物与臭氧充分接触而得到降解，实现畜禽养殖废水生化出水的高效稳定脱色处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，具体涉及一种应用催化臭氧氧化法高效脱色处理畜禽养殖废水生化出水的反应构筑物，属于水处理设备领域。
背景技术
据统计，我国畜禽养殖业的年粪便产生量多达25亿吨，粪便进入水体流失率高达25％-30％，CODCr的排放量达9370万吨，养殖废水排放量超过100多亿吨，远远超过中国工业废水与生活废水的排放量总和。
畜禽养殖废水中含有大量有机污染物、病原微生物和细菌，颜色深、臭味浓，COD高达5000-40000mg/l，氨氮高达1000-3000mg/l，悬浮物高，SS超标数十倍。这种高浓度的污水排入江河湖泊中，造成地表水、地下水质不断恶化，从而造成环境严重污染，直接危害人们的身体健康，也严重制约了养殖行业的发展。
常规的处理工艺厌氧-好氧组合工艺，只能有效去除废水的CODCr和NH3-N，但是不能高效处理废水的色度。随着人们对生活环境的安全需求增加，必然会带来出水色度的要求，因此，亟待研发一种高效处理畜禽养殖废水生化出水色的设备。
杨迪等在中国沼气，2015，33(5)，16-22发表的《猪场废水厌氧-好氧处理出水的深度处理》一文中采用絮凝剂对猪场废水进行脱色研究，有一定的效果，但药剂消耗量过大，二次污染较重。
臭氧具有极强的氧化性能，是一种高效无二次污染的氧化剂，氧化过程中会直接降解或间接产生大量强氧化性自由基，如羟基自由基(·OH)等分解水中的有机物，达到高效处理畜禽养殖废水色度的目的，臭氧氧化技术具有反应速度快、操作简单、运行成本较低等优点，逐渐得到广泛应用。目前臭氧氧化深度脱色处理畜禽废水的应用方面仍存在一些问题，如臭氧反应构筑物中采用内部填装流态化催化剂，催化剂能有效促进催化臭氧和畜禽养殖废水中的有机物发生反应，不能高效去除色度。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，该废水处理系统可以使废水中的有机物与臭氧充分接触而得到降解，从而实现畜禽养殖废水生化出水的高效稳定脱色处理。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其包括多级具有反应腔的反应构筑物，多级反应构筑物之间串联设置，相邻两级反应构筑物中的前一级反应构筑物的出水口与后一级反应构筑物的进水口连通，且前一级反应构筑物的出水口的水平高程低于后一级反应构筑物的进水口的水平高程；每一级反应构筑物的顶部设有加药口，每一级反应构筑物的反应腔底部内均设有曝气装置。
由此，多级反应构筑物之间串联，通过曝气装置曝气，加药口加药，从而使得畜禽养殖废水在各反应构筑物内反应更加充分，使废水中的有机物与臭氧充分接触而得到降解，从而实现了畜禽养殖废水生化出水的高效稳定脱色处理。
根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：
根据本实用新型的实施例，各反应构筑物单个系统都设有加药口与加药装置通过管道相连，药剂投加氧化剂H2O2，强化氧化能力。
优选地，本实用新型的废水处理系统还包括反洗装置，该反洗装置分别与多级串联设置在反应构筑物相连。优选地，反应构筑物的底部设有臭氧曝气盘反洗装置，反洗气水混合物通过反洗装置排水管外排。
所述反洗装置分别通过相应的支管与每一级反应构筑物的反应腔底部相连，各支管与反洗排水管连通。
优选地，本实用新型的废水处理系统还包括均化池，该均化池通过管道与第一提升泵的进液口相连，该第一提升泵的出液口与设置在第一级反应构筑物上部的进水口相连。由此，本实用新型在臭氧反应构筑物之前设立均化池，一方面可以防止设备故障时停止进水而导致的实验不能连续进行；另一方面防止原水水质波动时，均化池能将不同有机物含量的畜禽养殖废水进行混匀。
为了便于将畜禽养殖废水送入均化池内，所述均化池与第二提升泵的出液口相连。由此，畜禽养殖废水生化出水的来水管与第二提升泵相连。
优选地，本实用新型的所述曝气装置为臭氧曝气盘，该臭氧曝气盘通过管道与臭氧循环控制系统相连。由此，反应构筑物单个系统下部设有臭氧曝气盘，臭氧曝气盘与臭氧循环控制系统通过管路相连。
所述每一级反应构筑物的顶部均设有检修人孔，且每一级反应构筑物上均装有排空管，该排空管上装有排空管控制阀。当系统故障时，尾气通过臭氧气体排空管控制阀排空，确认安全后，人员可通过反应构筑物单个系统顶部设有的检修人孔检修氧化系统。
所述相邻两级反应构筑物中，前一级反应构筑物的出水口设置在底部，后一级反应构筑物的进水口设置在顶部。由此，反应构筑物单个系统下部设有出水口，上一级系统的出水口与下一级系统的进水口通过管道相连，最后一级出水通过总出水口进入反应构筑物总出水管。
所述反应构筑物有四级。换句话说，本实用新型的反应构筑物由4个串联的臭氧反应构筑物构成，反应构筑物进水通过总进水口进入臭氧反应构筑物。由此，臭氧催化氧化反应构筑物设有4个串联的臭氧反应系统，单个系统都设有进水口。
优选地，所述反应构筑物为混凝土反应构筑物，修筑成本较低，并且自身的稳定结构保证反应构筑物的安全性能。
进一步地，均化池的高度为5000mm，宽度为2000mm，长度为2000mm。
优选地，所述反应构筑物高度为2-4m，宽度为0.4-0.8mm，长度为1.5m-3m。更优选地，反应构筑物单个系统高度为3000mm，宽度为600mm，长度为2000mm。
进一步地，反应构筑物单个系统中反应后的剩余臭氧气体通过臭氧循环控制系统控制阀进入臭氧循环控制系统。
本实用新型的臭氧反应构筑物采用串联反应构筑物，一方面节省修筑成本，利用反应构筑物的自身强度，有效提高构筑的安全性，抗击环境干扰；另一方面串联的处理系统能延长废水在系统中的停留时间，实现废水色度的高效稳定去除。
本实用新型的臭氧投加采用臭氧循环控制系统，有效降低臭氧投加量，并提高了臭氧利用率。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过多个串联的反应构筑物形成处理系统的主体，通过将催化剂填料分装于多个串联的反应构筑物内部，畜禽养殖废水从每一级反应构筑物顶部进入，从该级反应构筑物的底部流出，并通过管路进入下一级反应构筑物的进水口。臭氧气体从反应系统底部进入。
本实用新型采用多级的串联系统能确保废水色度的高效稳定去除。所述反应构筑物为混凝土构筑物，修筑成本较低，并且自身的稳定结构保证反应构筑物的安全性能。
本实用新型的臭氧循环控制系统能有效降低系统运行时的臭氧投加量，提高臭氧利用率。
同时，本实用新型通过在臭氧系统底部设置曝气盘，实现气水逆流，能有效增强传质效果，从而实现畜禽养殖废水生化出水的高效稳定脱色处理。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的结构原理图。
在图中：
1-均化池；2-构筑物；3-臭氧循环控制系统；4-加药装置；5-提升泵；6-提升泵；7-总进水口；8-单个系统出水口；9-单个系统加药口；10-臭氧曝气盘；11-总出水口；12-反洗装置；13-反洗装置排水管；14-总出水管；15-排空管控制阀；16-臭氧循环控制系统控制阀；17-检修人孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面通过具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
本实施例提供一种高效处理畜禽养殖废水生化出水的反应构筑物，该装置的立体示意图如图1所示，包括均化池1，多级串联混凝土构筑物2，臭氧循环控制系统3，加药装置4，均化池进水提升泵5，混凝土构筑物进水提升泵6，混凝土构筑物总进水口7，混凝土构筑物单个系统出水口8，单个系统加药口9，臭氧曝气盘10，混凝土构筑物总出水口11，反洗装置12，反洗装置排水管13，混凝土构筑物总出水管14，臭氧气体排空管控制阀15，臭氧循环控制系统控制阀16，检修人孔17。
混凝土构筑物单个系统下部设有混凝土构筑物单个系统出水口8，上一级系统的出水口与下一级系统的进水口通过管道相连，最后一级出水通过总出水口11进入混凝土构筑物总出水管14。
混凝土构筑物单个系统下部设有臭氧曝气盘10，臭氧曝气盘10与臭氧循环控制系统3通过管路相连。
混凝土构筑物单个系统中反应后的剩余臭氧气体通过臭氧循环控制系统控制阀16进入臭氧循环控制系统3。
混凝土构筑物单个系统底部设有臭氧曝气盘反洗装置12，反洗气水混合物通过反洗装置排水管13外排。
混凝土构筑物单个系统都设有加药口9与加药装置4通过管道相连，药剂投加可根据水质情况投加一定量的H2O2，强化氧化能力。
系统故障时，尾气通过臭氧气体排空管控制阀15排空，确认安全后，维修人员可通过单个系统顶部的检修人孔17进入构筑物内部进行检修。
本装置均化池的高度为5000mm、长度为2000mm、宽度为2000mm，并采用六级并联流态化臭氧催化氧化混凝土构筑物，单个臭氧反应系统高度为3000mm、长度为600mm、宽度为2000mm，内部填装流态化臭氧催化剂。
具体实施时，首先，待处理的畜禽养殖废水生化出水经过均化池1均质后，由提升泵6送入混凝土构筑物总进水口7，然后通过总进水口7分别进入臭氧反应构筑物。氧化药剂H2O2通过单个系统加药口9进入臭氧反应系统，由加药装置4控制加药量。臭氧气体由臭氧反应系统底部的臭氧曝气盘10均匀分布，臭氧气体浓度和气量由臭氧循环控制系统3控制。废水和氧化药剂混合后臭氧反应系统顶部进入，经过臭氧氧化后由上一级的反应系统底部的出水口流出，通过管路进入下一级反应系统，4个并联系统出水混合后从混凝土构筑物总出水口11进入混凝土构筑物总出水管14，通过开启臭氧循环控制系统控制阀16后，剩余臭氧气体进入臭氧循环控制系统3循环再利用。装置长时间运行后，开启臭氧反应构筑物内设有的反洗装置12，可以实现气水反洗，反洗液由反洗装置总排水管13排出。系统发生故障时通过排空管控制阀15排空，确定臭氧排空后，通过检修人孔17维修人员可进入系统进行修理维护。
综上所述，本实用新型的反应构筑物采用顶端开进水口，底端开出水口，在混凝土构筑物内臭氧气体与废水、氧化剂进行充分接触反应。本实用新型的反应构筑物采用多级串联能解决畜禽养殖废水生化出水色度的高效稳定处理问题；进水口之前的均化池能起到调节原水来水的水量以及水质的作用，不因水质的变化影响处理效果；臭氧循环控制系统能智能调控混凝土构筑物中的臭氧浓度；串联臭氧催化氧化混凝土构筑物的单个系统串联数可根据进水水质确定，合理控制运行成本。通过本设备，可以实现畜禽养殖废水生化出水的高效稳定脱色处理。
畜禽养殖废水经过好氧处理之后，二沉池出水采用文中实用新型所述的臭氧催化氧化装置处理30min，臭氧投加量约40mg/l，H2O2投加量约20mg/l，进出水水质指标如下表所示：
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (10)
1.一种降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，包括多级具有反应腔的反应构筑物（2），多级反应构筑物（2）之间串联设置，相邻两级反应构筑物中的前一级反应构筑物的出水口与后一级反应构筑物的进水口连通，且前一级反应构筑物的出水口的水平高程低于后一级反应构筑物的进水口的水平高程；每一级反应构筑物（2）的顶部设有加药口（9），每一级反应构筑物的反应腔底部内均设有曝气装置。
2.根据权利要求1所述的降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，还包括反洗装置（12），该反洗装置（12）分别与多级串联设置在反应构筑物（2）相连。
3.根据权利要求2所述的降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，所述反洗装置（12）分别通过相应的支管与每一级反应构筑物的反应腔底部相连，各支管与反洗排水管（13）连通。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，还包括均化池（1），该均化池（1）通过管道与第一提升泵（6）的进液口相连，该第一提升泵（6）的出液口与设置在第一级反应构筑物上部的进水口（7）相连。
5.根据权利要求4所述的降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，所述均化池（1）与第二提升泵（5）的出液口相连。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，所述曝气装置为臭氧曝气盘（10），该臭氧曝气盘（10）通过管道与臭氧循环控制系统（3）相连。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，所述每一级反应构筑物的顶部均设有检修人孔（17），且每一级反应构筑物上均装有排空管，该排空管上装有排空管控制阀（15）。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，所述相邻两级反应构筑物中，前一级反应构筑物的出水口设置在底部，后一级反应构筑物的进水口设置在顶部。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，所述反应构筑物（2）有四级。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的降低畜禽养殖废水生化出水色度的处理系统，其特征在于，所述反应构筑物（2）为混凝土构筑物。
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