CN207175711U - 废水深度处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种废水深度处理设备。所述废水深度处理设备包括臭氧反应系统、曝气生物滤池及超滤系统，所述臭氧反应系统、曝气生物滤池及超滤系统依次连接。本实用新型提供的一种废水深度处理设备适用于造纸废水，混合部分生活污水及其他工厂排水处理，利用臭氧氧化提高其可生化性，有助于后续生物处理，运用臭氧—曝气生物过滤的工艺，提高了生化处理效率，水深度处理出水水质要求满足反渗透进水要求。

Description

废水深度处理设备

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种废水深度处理设备。

背景技术

造纸废水，混合部分生活污水及其他工厂排水水质有以下特点： (1)出水CODcr波动较大，平均在60～80mg/L。主要来水为造纸工业园区的造纸废水，约占总水量的80％左右，且该类水中有以商品浆为原料生产生活用纸的造纸废水和以废旧箱板纸为原料生产高强瓦楞纸的造纸废水，造纸废水经各自造纸企业的预处理使CODcr达到500mg/L以下才排至污水处理厂，因此造纸企业的预处理水平直接影响该污水处理厂的出水水质，出水水质波动较大。(2)生物氧化不够彻底，残留一定的BOD。污水处理厂的处理工艺为“混凝沉淀池 +氧化沟+二沉池+机械过滤器”，其中氧化沟的停留时间为12h。该种废水的可生化性较差，且N、P营养元素缺乏，必须采用延时曝气的方式才能将污染物彻底氧化处理，因此该工艺氧化不够彻底，水中残留一定的BOD。(3)存在一定浓度的难降解有机物、色度，如木素等。造纸废水中含有木素等难降解物质，且以废旧箱板纸为原料生产高强瓦楞纸的造纸废水中含有一定的色素，使得最终出水带有一定色度。

为了处理上述废水，首先需要提高其可生化性，再进行生化处理。

1.1提高可生化性段

造纸废水中含有难降解的木素、色素等，可生化性较差，若想进一步去除废水中污染物，必须提高废水的可生化性，才能进入后续生化处理单元。

对于提高造纸废水可生化性的方式主要是高级氧化技术，其中包括光催化法、芬顿法(Fenton)、臭氧(O3)氧化法。

臭氧是一种强氧化性气体，可以将有毒、难生物降解有机物环状分子或长链分子的部分断裂，从而使大分子物质变成小分子物质，生成了易于生化降解的物质，提高了废水的可生化性。

1.2、生化处理段

根据本污水处理厂进水水质中营养物的特点，以及确定的出水水质要求，处理工艺应选用能有效去除废水中污染物、耐污染冲击负荷强的工艺来达到预期的目的。

BAF即曝气生物滤池，充分供鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，即需曝气、高过滤速度、截留悬浮物、需定期反冲洗等特点，具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除 AOX(有害物质)的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体于一体，节省了后续沉淀池(二沉池)；其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好；运行能耗低等特点。其工艺原理为，在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着高活性的生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，利用滤料的高比表面积带来的高浓度生物膜的氧化降解能力，对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，流水经过，滤料成压实状态，利用滤料粒径较小的特点，及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的悬浮物，保证脱落的生物膜不会随水飘出，此为截留作用；运行一段时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物以及更新生物膜，此为反冲洗过程。

实用新型内容

为解决现有造纸废水，混合部分生活污水及其他工厂排水的污水难以处理，难以回收利用的技术问题，本实用新型提供一种污水处理效果好的废水深度处理设备。

本实用新型提供的废水深度处理设备包括臭氧反应系统、曝气生物滤池及超滤系统，所述臭氧反应系统、曝气生物滤池及超滤系统依次连接。

在本实用新型提供的废水深度处理设备一种较佳实施例中，所述废水深度处理设备还包括V型滤池、多介质过滤器及自清洗过滤器，所述V形滤池设于所述臭氧反应系统相对前端，所述多介质过滤器设于所述曝气生物滤池与所述超滤系统之间，所述自清洗过滤器设于所述多介质过滤器与所述超滤系统之间。

在本实用新型提供的废水深度处理设备一种较佳实施例中，所述废水深度处理设备还包括蓄水池、稳定池、中间水池及超滤产水池，所述蓄水池与所述V形滤池连接，所述稳定池设于所述臭氧反应系统与所述曝气生物滤池之间，所述中间水池设于所述曝气生物滤池与所述多介质过滤器之间，所述超滤产水池与所述超滤系统连接。

在本实用新型提供的废水深度处理设备一种较佳实施例中，所述臭氧反应系统包括空气压缩机、干燥机、气水分离器、空气过滤器及臭氧发生器，所述空气压缩机、干燥机、气水分离器、空气过滤器及所述臭氧发生器依次连接。

在本实用新型提供的废水深度处理设备一种较佳实施例中，所述空气过滤器包括主管道过滤装置、除油过滤装置及除尘过滤装置，所述主管道过滤装置、除油过滤装置及除尘过滤装置均设于所述空气过滤器上。

在本实用新型提供的废水深度处理设备一种较佳实施例中，所述曝气生物滤池包括滤池池体、缓冲布水区、布水及反冲洗布水布气系统、承托层、陶粒滤料层区、工艺曝气系统、反冲洗系统及出水区，所述缓冲布水区、承托层、陶粒滤料层区及出水区均设于所述滤池池体，且依次连接，所述布水及反冲洗布水布气系统设于所述缓冲布水区，所述工艺曝气系统设于所述陶粒滤料层区，所述反冲洗系统与所述陶粒滤料层区连接，且与所述布水及反冲洗布水布气系统连接。

在本实用新型提供的废水深度处理设备一种较佳实施例中，所述陶粒滤料层区包括填料及滤板，所述滤板为分体拼装组成结构，所述填料为孔隙率高、抗压强度大的生物页岩陶粒滤料，所述填料设于所述滤板上。

在本实用新型提供的废水深度处理设备一种较佳实施例中，所述工艺曝气系统为单孔膜空气扩散器。

在本实用新型提供的废水深度处理设备一种较佳实施例中，所述曝气生物滤池还包括自控系统，所述自控系统分别与所述缓冲布水区、布水及反冲洗布水布气系统、工艺曝气系统及反冲洗系统连接，所述自控系统控制进出水、气洗、反洗、曝气为气动阀门自动程序控制，排空阀为手动阀门人工控制。

本实用新型的废水深度处理设备具有如下有益效果：

适用于造纸废水，混合部分生活污水及其他工厂排水处理，利用臭氧氧化提高其可生化性，有助于后续生物处理，运用臭氧—曝气生物过滤的工艺，提高了生化处理效率，水深度处理出水水质要求满足反渗透进水要求。

废水来源是对污水厂的出水；臭氧氧化，可以使大分子物质变成小分子物质，生成了易于生化降解的物质，提高了废水的可生化性，有利于后续处理的进行：①处理效果好，出水COD可以达到50mg/L 以下。②运行费用低，在0.3-0.5元/吨水。③占地面积小，系统简洁。④运行管理相对较简单，比较适合小型污水深度处理系统。⑤可实现自动控制，降低人工劳动强度。

BAF具有以下工艺优点：1.采用气水平行上向流，使得气、水进行极好的均匀，防止了气泡在滤料层中凝结和气堵现象，氧的利用率高，能耗低；2.与下向流过滤相反，上向流过滤持续在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好地避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱；3.采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固体物质带入滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的水、气量。4.滤料层对气泡的切割作用使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率。5.具有更高的生物浓度和更高的有机负荷。6.工艺简单，占地面积小，基建费用低。7.耐冲击能力强。

污水经泵输送至蓄水池中进行水质水量的调节，然后用泵提升至 V型滤池，并在滤池前端增加混凝反应单元，在这里加入氢氧化钠和 PAC，达到微絮凝作用，然后进入V型滤池中进行过滤，去除废水中大部分的SS和胶体。V型滤池出水进入臭氧反应系统，在臭氧氧化作用下，破坏废水中大分子物质，一方面降低部分污染物，另一方面提高了废水的可生化性，然后自流进入稳定池中进行反应，防止废水中含有残存的臭氧影响BAF的生化处理效果。稳定池中水经泵提升至BAF池中，通过滤料上大量的微生物膜和过滤作用去除废水中大部分的污染物，然后自流进入中间水池。中间水池中的水提升至深度处理单元，该单元主要包括多介质过滤器和超滤系统，通过过滤作用去除废水中大部分的SS和胶体，保证达到进入反渗透系统的进水条件。

臭氧氧化系统：空气压缩机采用螺杆式空压机，出气效率高，噪音小，运行费用低。

冷冻式干燥机是将饱和状况下的压缩空气降温冷凝除水，正常工作条件下可去除压缩空气中约80％的水分，属于浅度除水；

吸附式干燥机是应用变压吸附原理和无热再生方法对压缩空气进行干燥的一种除湿净化装置，属于深度除水。吸附式干燥机采用双塔结构，一塔在一定的压力下吸附空气中的水分，另一塔用稍高于大气压的一小部分干燥空气使吸附塔内的干燥剂再生，经过一定时间两塔切换，保证干燥压缩空气的连续供应。在正常操作条件下，经处理的空气露点可降到-50℃以下。

通过安装气水分离器可以去除99％以上的液态水。您的空气压缩系统将更高效的运行，停机少了，维护成本也降低了。

空气过滤器一般采用分级的方式，包括主管道过滤、除油过滤、除尘过滤等，保证进入吸附式干燥机的气源含油量小于0.01mg/m3，保证进入臭氧发生器的气源粉尘颗粒度小于1μm乃至0.01μm。

曝气生物滤池：采用陶粒滤料滤池，采用钢筋混凝土结构，其主要构造包括缓冲布水区、承托层及陶粒滤料层区和出水区，主体由滤池池体、布水及反冲洗布水布气系统、承托层、滤料层、工艺曝气系统、反冲洗系统、出水系统和自控系统组成。

滤板采用钢筋混凝土结构，分体拼装组成，滤板与滤板之间采用密封胶密封。

填料采用孔隙率高，抗压强度大的生物页岩陶粒滤料，填料总高度设计为3m，其中两层承托层，总厚度为300mm，其它为生物页岩陶粒滤料，总高度为2700mm。设计进水方式为下进上出型。

曝气系统采用氧转移效率高、安装方便、不易堵塞、稳定运行的单孔膜空气扩散器。

曝气生物滤池进出水、气洗、反洗、曝气等采用气动阀门自动程序控制，排空阀采用手动阀门人工控制。

超滤系统：采用超滤系统可达到去除全部SS和胶体、微生物的目的。

当二沉出水经过预处理后，其出水水质较好，进入超滤处理系统后，能有较好的回收率，一般情况下可以达到95％左右。经超滤系统，可保证反渗透设备的安全稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的废水深度处理设备一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所示的废水深度处理设备的臭氧反应系统一较佳实施例的结构示意图；

图3是图1所示的废水深度处理设备的曝气生物滤池一较佳实施例的结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图3，图1是本实用新型提供的废水深度处理设备一较佳实施例的结构示意图；图2是图1所示的废水深度处理设备的臭氧反应系统一较佳实施例的结构示意图；图3是图1所示的废水深度处理设备的曝气生物滤池一较佳实施例的结构示意图。

所述废水深度处理设备包括依次连接的蓄水池11、V型滤池12、臭氧反应系统13、稳定池14、曝气生物滤池15、中间水池16、多介质过滤器17、自清洗过滤器18、超滤系统19及超滤产水池10。

所述V形滤池12设于所述臭氧反应系统13相对前端，所述多介质过滤器17设于所述曝气生物滤池15与所述超滤系统19之间，所述自清洗过滤器18设于所述多介质过滤器17与所述超滤系统19 之间。所述蓄水池11与所述V形滤池12连接，所述稳定池14设于所述臭氧反应系统13与所述曝气生物滤池15之间，所述中间水池 16设于所述曝气生物滤池15与所述多介质过滤器17之间，所述超滤产水池10与所述超滤系统19连接。

所述臭氧反应系统13包括空气压缩机131、干燥机132、气水分离器133、空气过滤器134及臭氧发生器135。所述空气压缩机131、干燥机132、气水分离器133、空气过滤器134及所述臭氧发生器135 依次连接。

所述空气过滤器134包括主管道过滤装置1341、除油过滤装置 1342及除尘过滤装置1343。所述主管道过滤装置1341、除油过滤装置1342及除尘过滤装置1343均设于所述空气过滤器134上。

所述曝气生物滤池15包括滤池池体151、缓冲布水区152、布水及反冲洗布水布气系统153、承托层154、陶粒滤料层区155、工艺曝气系统156、反冲洗系统157、出水区158及自控系统159。所述缓冲布水区152、承托层154、陶粒滤料层区155及出水区158均设于所述滤池池体151，且依次连接，所述布水及反冲洗布水布气系统153设于所述缓冲布水区152，所述工艺曝气系统156设于所述陶粒滤料层区155，所述反冲洗系统157与所述陶粒滤料层区155连接，且与所述布水及反冲洗布水布气系统153连接。

所述陶粒滤料层区155包括填料1551及滤板1552。所述滤板 1552为分体拼装组成结构，所述填料1551为孔隙率高、抗压强度大的生物页岩陶粒滤料，所述填料1551设于所述滤板1552上。

所述工艺曝气系统156为单孔膜空气扩散器。

所述自控系统159分别与所述缓冲布水区152、布水及反冲洗布水布气系统153、工艺曝气系统156及反冲洗系统157连接，所述自控系统159控制进出水、气洗、反洗、曝气为气动阀门自动程序控制，排空阀为手动阀门人工控制。

本实用新型的废水深度处理设备1具有如下有益效果：

适用于造纸废水，混合部分生活污水及其他工厂排水处理，利用臭氧氧化提高其可生化性，有助于后续生物处理，运用臭氧—曝气生物过滤的工艺，提高了生化处理效率，水深度处理出水水质要求满足反渗透进水要求。

废水来源是对污水厂的出水；臭氧氧化，可以使大分子物质变成小分子物质，生成了易于生化降解的物质，提高了废水的可生化性，有利于后续处理的进行：①处理效果好，出水COD可以达到50mg/L 以下。②运行费用低，在0.3-0.5元/吨水。③占地面积小，系统简洁。④运行管理相对较简单，比较适合小型污水深度处理系统。⑤可实现自动控制，降低人工劳动强度。

BAF具有以下工艺优点：1.采用气水平行上向流，使得气、水进行极好的均匀，防止了气泡在滤料层中凝结和气堵现象，氧的利用率高，能耗低；2.与下向流过滤相反，上向流过滤持续在整个滤池高度上提供正压条件，可以更好地避免形成沟流或短流，从而避免通过形成沟流来影响过滤工艺而形成的气阱；3.采用气水平行上向流，使空间过滤能被更好的运用，空气能将固体物质带入滤床深处，在滤池中能得到高负荷、均匀的固体物质，从而延长了反冲洗周期，减少清洗时间和清洗时用的水、气量。4.滤料层对气泡的切割作用使气泡在滤池中的停留时间延长，提高了氧的利用率。5.具有更高的生物浓度和更高的有机负荷。6.工艺简单，占地面积小，基建费用低。7.耐冲击能力强。

污水经泵输送至蓄水池11中进行水质水量的调节，然后用泵提升至V型滤池12，并在滤池前端增加混凝反应单元，在这里加入氢氧化钠和PAC，达到微絮凝作用，然后进入V型滤池12中进行过滤，去除废水中大部分的SS和胶体。V型滤池12出水进入臭氧反应系统 13，在臭氧氧化作用下，破坏废水中大分子物质，一方面降低部分污染物，另一方面提高了废水的可生化性，然后自流进入稳定池14中进行反应，防止废水中含有残存的臭氧影响BAF的生化处理效果。稳定池14中水经泵提升至BAF池中，通过滤料1551上大量的微生物膜和过滤作用去除废水中大部分的污染物，然后自流进入中间水池。中间水池16中的水提升至深度处理单元，该单元主要包括多介质过滤器17和超滤系统19，通过过滤作用去除废水中大部分的SS 和胶体，保证达到进入反渗透系统的进水条件。

臭氧反应系统13：空气压缩机131采用螺杆式空压机，出气效率高，噪音小，运行费用低。

冷冻式干燥机是将饱和状况下的压缩空气降温冷凝除水，正常工作条件下可去除压缩空气中约80％的水分，属于浅度除水；

吸附式干燥机是应用变压吸附原理和无热再生方法对压缩空气进行干燥的一种除湿净化装置，属于深度除水。吸附式干燥机采用双塔结构，一塔在一定的压力下吸附空气中的水分，另一塔用稍高于大气压的一小部分干燥空气使吸附塔内的干燥剂再生，经过一定时间两塔切换，保证干燥压缩空气的连续供应。在正常操作条件下，经处理的空气露点可降到-50℃以下。

通过安装气水分离器144可以去除99％以上的液态水。空气压缩系统将更高效的运行，停机少了，维护成本也降低了。

空气过滤器134一般采用分级的方式，包括主管道过滤、除油过滤、除尘过滤等，保证进入吸附式干燥机的气源含油量小于 0.01mg/m3，保证进入臭氧发生器135的气源粉尘颗粒度小于1μm 乃至0.01μm。

曝气生物滤池15：采用陶粒滤料滤池，采用钢筋混凝土结构，其主要构造包括缓冲布水区152、承托层154及陶粒滤料层区155和出水区158，主体由滤池池体151、布水及反冲洗布水布气系统153、承托层154、陶粒滤料层区155、工艺曝气系统156、反冲洗系统157、出水系统158和自控系统159组成。

滤板采用钢筋混凝土结构，分体拼装组成，滤板与滤板之间采用密封胶密封。

填料1551采用孔隙率高，抗压强度大的生物页岩陶粒滤料，填料总高度设计为3m，其中两层承托层，总厚度为300mm，其它为生物页岩陶粒滤料，总高度为2700mm。设计进水方式为下进上出型。

曝气系统采用氧转移效率高、安装方便、不易堵塞、稳定运行的单孔膜空气扩散器。

曝气生物滤池15进出水、气洗、反洗、曝气等采用气动阀门自动程序控制，排空阀采用手动阀门人工控制。

超滤系统19：采用超滤系统可达到去除全部SS和胶体、微生物的目的。

当二沉出水经过预处理后，其出水水质较好，进入超滤处理系统后，能有较好的回收率，一般情况下可以达到95％左右。经超滤系统，可保证反渗透设备的安全稳定运行。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种废水深度处理设备，其特征在于，包括臭氧反应系统、曝气生物滤池及超滤系统，所述臭氧反应系统、曝气生物滤池及超滤系统依次连接。

2.根据权利要求1中所述的废水深度处理设备，其特征在于，所述废水深度处理设备还包括V型滤池、多介质过滤器及自清洗过滤器，所述V形滤池设于所述臭氧反应系统相对前端，所述多介质过滤器设于所述曝气生物滤池与所述超滤系统之间，所述自清洗过滤器设于所述多介质过滤器与所述超滤系统之间。

3.根据权利要求2中所述的废水深度处理设备，其特征在于，所述废水深度处理设备还包括蓄水池、稳定池、中间水池及超滤产水池，所述蓄水池与所述V形滤池连接，所述稳定池设于所述臭氧反应系统与所述曝气生物滤池之间，所述中间水池设于所述曝气生物滤池与所述多介质过滤器之间，所述超滤产水池与所述超滤系统连接。

4.根据权利要求1中所述的废水深度处理设备，其特征在于，所述臭氧反应系统包括空气压缩机、干燥机、气水分离器、空气过滤器及臭氧发生器，所述空气压缩机、干燥机、气水分离器、空气过滤器及所述臭氧发生器依次连接。

5.根据权利要求4中所述的废水深度处理设备，其特征在于，所述空气过滤器包括主管道过滤装置、除油过滤装置及除尘过滤装置，所述主管道过滤装置、除油过滤装置及除尘过滤装置均设于所述空气过滤器上。

6.根据权利要求1中所述的废水深度处理设备，其特征在于，所述曝气生物滤池包括滤池池体、缓冲布水区、布水及反冲洗布水布气系统、承托层、陶粒滤料层区、工艺曝气系统、反冲洗系统及出水区，所述缓冲布水区、承托层、陶粒滤料层区及出水区均设于所述滤池池体，且依次连接，所述布水及反冲洗布水布气系统设于所述缓冲布水区，所述工艺曝气系统设于所述陶粒滤料层区，所述反冲洗系统与所述陶粒滤料层区连接，且与所述布水及反冲洗布水布气系统连接。

7.根据权利要求6中所述的废水深度处理设备，其特征在于，所述陶粒滤料层区包括填料及滤板，所述滤板为分体拼装组成结构，所述填料为孔隙率高、抗压强度大的生物页岩陶粒滤料，所述填料设于所述滤板上。

8.根据权利要求6中所述的废水深度处理设备，其特征在于，所述工艺曝气系统为单孔膜空气扩散器。

9.根据权利要求6中所述的废水深度处理设备，其特征在于，所述曝气生物滤池还包括自控系统，所述自控系统分别与所述缓冲布水区、布水及反冲洗布水布气系统、工艺曝气系统及反冲洗系统连接，所述自控系统控制进出水、气洗、反洗、曝气为气动阀门自动程序控制，排空阀为手动阀门人工控制。