CN208667388U - 一种废水深度处理系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种废水深度处理系统。所述废水深度处理系统包括:依次连接的滤布滤池、中间水池、催化氧化塔、臭氧吹脱池、曝气生物滤池和清水池。所述催化氧化塔包含臭氧催化氧化和臭氧‑双氧水复合催化氧化两种运行方式。所述中间水池为滤布滤池提供反冲洗水,所述清水池为催化氧化塔和曝气生物滤池提供反冲洗水。本实用新型所述废水深度处理系统及工艺综合了高级氧化和生物处理的优点,可应用于现有工艺的提标改造,实现最终出水稳定达标排放。

Description

一种废水深度处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域,具体涉及一种针对纤维板生产废水二级生化出水的深度处理系统。
背景技术
木材工业是我国经济社会发展的重要支柱之一,木材工业废水来源主要集中于生产环节,如纤维板生产中的木片水洗水和热磨系统的木塞螺旋挤压废水、胶合板生产中的原木水力剥皮和蒸煮废水、刨花板生产中的制胶脱水过程,以及各种工艺设备的冲洗废水等等。其中,以纤维板生产过程的废水量最大,且水质情况复杂。
现阶段国内主要采用传统“物化+生化”组合方式处理纤维板生产废水。然而,由于纤维板生产废水的水质波动剧烈、企业污水处理设备操作人员缺乏专业知识等原因,现有处理工艺的运行效果差别很大,出水COD浓度在90-200mg/L之间,超标排放、稀释排放甚至偷排等现象时有发生。随着国家环保要求的逐步提高,纤维板生产废水的排放标准日趋严格,因此,有必要在现有工艺基础上,增加尾水深度处理措施,进一步提高出水水质。
目前,针对纤维板废水深度处理技术主要有Fenton氧化-曝气生物滤池组合、臭氧氧化法以及“混凝-斜板沉淀-臭氧氧化-曝气生物滤池-过滤-脱色”组合工艺等等,但综合效果仍不理想。有鉴于此,特提出本申请。
实用新型内容
针对现有纤维板废水二级生化出水深度处理工艺方面存在的不足,本实用新型提出一种新型的废水深度处理系统,其具有集成度高、占地面积小、自动化程度高、运行费用低、出水水质稳定等优点,可以满足纤维板生产废水处理工程的提标改造要求。
本实用新型所述技术方案如下。
一种废水深度处理系统,核心包括:依次连接的滤布滤池、催化氧化塔和曝气生物滤池。
下面对上述系统中各设备进行详细说明:
本实用新型采用滤布滤池作为深度处理系统的起始单元,通过滤布滤池有效去除二级生化出水中的悬浮物,降低后续催化氧化处理负荷,减少臭氧消耗量,延长催化氧化塔的反冲洗周期。
所述催化氧化塔的进水管道上设有管道混合器,用于将废水与双氧水充分混合。所述管道混合器的进水管道上设有双氧水投加系统,所述双氧水投加系统包含双氧水储罐和投加计量泵等设备。本实用新型所述的催化氧化塔在稳定运行时期,仅向塔内投加臭氧,不投加双氧水,形成臭氧催化氧化;但当深度处理系统受冲击负荷时,催化氧化塔增加双氧水投加,形成臭氧-双氧水复合催化氧化,且通过灵活调整低成本的双氧水投加量以应对不同强度的冲击负荷,保持臭氧投加量不变,达到稳定处理效果与节约成本的双重目标。
所述催化氧化塔底部设有缓冲配水区,在缓冲配水区设有臭氧进气口和臭氧专用曝气盘,以增大臭氧气泡与水的接触面积,将臭氧充分分散到水相中去。所述缓冲配水区上部设有滤板和承托层,承托层上部为催化剂填料层;气/水混合后由滤板和承托层进入催化剂填料层。所述臭氧进气口处连有臭氧发生器、臭氧发生器气源;臭氧发生器的气源既可以是空气也可以是纯氧气。
所述曝气生物滤池的出水槽(渠)还设有管道与滤布滤池连接,用于将曝气生物滤池反冲洗之后运行的前15min初滤出水,回流至滤布滤池,有效降低反冲洗后初滤水中的悬浮物对最终出水水质的影响。
所述曝气生物滤池底部设有缓冲配水区,配水区上部设有滤板和承托层,承托层上部是生物填料区,填料区上部是清水区。其中,生物填料选用直径3-5mm的陶粒。
所述曝气生物滤池还分别连接曝气生物滤池曝气风机、曝气生物滤池反冲洗风机。
为了获得更好的技术效果,本实用新型还对上述系统作出进一步改进,具体如下:
进一步地,所述废水深度处理系统还包括臭氧吹脱池,所述臭氧吹脱池位于所述催化氧化塔与曝气生物滤池之间。所述臭氧吹脱是通过鼓入空气将残留在催化氧化塔出水中的臭氧吹脱出去,或者加速臭氧的自分解,避免其进入后续的曝气生物滤池,对填料表面的微生物产生危害。同时,臭氧吹脱池出水中含氧量大幅提升,可有效降低后续曝气生物滤池的曝气量。所述臭氧吹脱池底部设有曝气穿孔管,所述曝气穿孔管与臭氧吹脱风机连接。所述臭氧吹脱池顶端密封,臭氧吹脱池的尾气排放口处设有臭氧尾气破坏装置,尾气被导入臭氧尾气破坏装置后排入大气。
所述催化氧化塔与臭氧吹脱池的高程差控制在0.5-2m,以保证所述催化氧化塔出水自流进入臭氧吹脱池。
所述臭氧吹脱池与曝气生物滤池的高程差控制在2.5-3.5m,以保证臭氧吹脱池出水自流进入曝气生物滤池。
进一步地,所述废水深度处理系统还包括中间水池。所述滤布滤池出水自流进入中间水池。中间水池为滤布滤池提供反冲洗水,反冲洗出水回流到厂区污水处理站(设施)的前端。
进一步地,所述废水深度处理系统还包括清水池,所述曝气生物滤池出水槽与清水池相连接,曝气生物滤池出水自流进入清水池。清水池为催化氧化塔和曝气生物滤池提供反冲洗水,反冲洗出水回流到厂区污水处理站(设施)的前端。
针对本实用新型所述的废水深度处理系统,其核心工作流程如下:二级生化出水首先进入滤布滤池,滤布滤池出水依次经催化氧化塔和曝气生物滤池处理。
作为本实用新型优选的实施方式之一,所述废水深度处理系统的优选工作流程为:废水(二级生化出水)首先进入滤布滤池,滤布滤池出水再进入中间水池,用泵将中间水池内水输送至催化氧化塔进水端,催化氧化塔出水进入臭氧吹脱池,然后吹脱池出水再进入曝气生物滤池,曝气生物滤池出水进入清水池,清水池出水为达标排放的最终出水。
基于本实用新型所述的废水深度处理系统,相应地废水深度处理工艺包括:废水先经滤布滤池过滤,再经过臭氧催化氧化,最后经曝气生物滤池处理;其中,当遇冲击负荷时,催化氧化塔增加双氧水投加,形成臭氧-双氧水复合催化氧化,并根据冲击负荷强度来调整双氧水投加量,臭氧投加量保持不变。
具体来讲,废水经滤布滤池过滤去除悬浮物等杂质后进入中间水池,用泵将中间水池内水提升进入催化氧化塔;在催化作用下,臭氧生成的羟基自由基具有强氧化性,能将废水中难降解有机物转化为易被生物降解的有机物;催化氧化塔出水再进入曝气生物滤池,在微生物作用下,废水中有机物被有效去除,曝气生物滤池出水能够实现达标排放;当深度处理系统受冲击负荷时,催化氧化塔增加双氧水投加,形成臭氧-双氧水复合催化氧化,且通过灵活调整低成本的双氧水投加量以应对不同强度的冲击负荷,保持臭氧投加量不变,达到稳定处理效果与节约成本的双重目标。
所述的废水深度处理工艺还包括臭氧吹脱工序,即在催化氧化处理与曝气生物滤池之间还设有臭氧吹脱工序;所述臭氧吹脱是通过鼓入空气将残留在催化氧化塔出水中的臭氧吹脱出去,或者加速臭氧的自分解,避免其进入后续的曝气生物滤池,对填料表面的微生物产生危害。同时,臭氧吹脱池出水中含氧量大幅提升,可有效降低后续曝气生物滤池的曝气量。所述臭氧吹脱池底部设有曝气穿孔管,所述曝气穿孔管与臭氧吹脱风机连接。所述臭氧吹脱池顶端密封,臭氧吹脱池的尾气排放口处设有臭氧尾气破坏装置,尾气被导入臭氧尾气破坏装置后排入大气。
其中,所述催化氧化塔的水力停留时间为0.5-2h。所述臭氧吹脱池的水力停留时间为0.5h。所述废水在曝气生物滤池的上升流速控制在2-5m/h。
作为本实用新型所述废水深度处理工艺的实施方式之一,具体处理工艺包括:废水经滤布滤池过滤后进入中间水池,之后进行催化氧化;催化氧化塔出水先进入臭氧吹脱塔,经残留臭氧吹脱后再进入曝气生物滤池;曝气生物滤池出水进入清水池;清水池出水达标排放。
其中,所述曝气生物滤池反冲洗后的初滤水回流至滤布滤池;所述中间水池为滤布滤池提供反冲洗水;所述清水池为催化氧化塔和曝气生物滤池提供反冲洗水;所有反冲洗出水均回流到厂区污水处理站的前端。
本实用新型中所述废水可为纤维板生产废水二级生化出水;也可为其它同质或相类似废水的二级生化出水,如印染废水、造纸废水、食品加工废水等。
本实用新型与现有技术相比,具有以下优点和特色:
1.本实用新型采用滤布滤池作为深度处理系统的起始单元,有效去除二级生化出水中的悬浮物,降低后续催化氧化处理负荷,减少臭氧消耗量,延长催化氧化塔的反冲洗周期。
2.本实用新型采用双氧水与臭氧相结合的复合催化氧化,深度处理系统在不增大臭氧投加量的情况下,可以通过灵活调整相对廉价的双氧水投加量来应对冲击负荷,提高了系统处理效果的稳定性,且运行成本大幅降低。
3.本实用新型设置独立的臭氧吹脱池,通过鼓入空气将残留在催化氧化塔出水中的臭氧吹脱出去,或者加速臭氧的自分解,避免其进入后续的曝气生物滤池,对填料表面的微生物产生危害。同时,臭氧吹脱池出水中含氧量大幅提升,可有效降低后续曝气生物滤池的曝气量。
4.本实用新型所述的废水深度处理系统可以与现有废水处理工艺配合使用,实现提标改造目标。
附图说明
图1为本实用新型所述废水深度处理系统的工艺流程示意图。
图中:1-滤布滤池,2-中间水池,3-催化氧化塔,4-臭氧吹脱池,5-曝气生物滤池,6-清水池,7-双氧水投加系统,8-管道混合器,9-臭氧发生器气源,10-臭氧发生器,11-臭氧吹脱风机,12-曝气生物滤池曝气风机,13-曝气生物滤池反冲洗风机,14-臭氧尾气破坏装置。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1一种废水处理系统
一种废水处理系统,包括:依次连接的滤布滤池、催化氧化塔、曝气生物滤池。
采用的滤布滤池作为深度处理系统的起始单元,通过滤布滤池可以有效去除悬浮物,降低后续催化氧化处理负荷,减少臭氧消耗量,延长催化氧化塔的反冲洗周期。
所述滤布滤池出水自流进入中间水池。中间水池为滤布滤池提供反冲洗水,反冲洗出水回流到厂区污水处理站(设施)的前端。
所述催化氧化塔的进水管道上设有管道混合器,用于将废水与双氧水充分混合。所述管道混合器的进水管道上设有双氧水投加系统,所述双氧水投加系统包含双氧水储罐和投加计量泵等设备。本实用新型所述的催化氧化塔在稳定运行时期,仅向塔内投加臭氧,不投加双氧水,形成臭氧催化氧化;但当深度处理系统受冲击负荷时,催化氧化塔增加双氧水投加,形成臭氧-双氧水复合催化氧化,且通过灵活调整低成本的双氧水投加量以应对不同强度的冲击负荷,保持臭氧投加量不变,达到稳定处理效果与节约成本的双重目标。
所述催化氧化塔底部设有缓冲配水区,在缓冲配水区设有臭氧进气口和臭氧专用曝气盘,以增大臭氧气泡与水的接触面积,将臭氧充分分散到水相中去。所述缓冲配水区上部设有滤板和承托层,承托层上部为催化剂填料层;气/水混合后由滤板和承托层进入催化剂填料层。所述臭氧进气口处连有臭氧发生器、臭氧发生器气源;臭氧发生器的气源既可以是空气也可以是纯氧气。
所述曝气生物滤池底部设有缓冲配水区,配水区上部设有滤板和承托层,承托层上部是生物填料区,填料区上部是清水区。生物填料选用直径3-5mm的陶粒,所述曝气生物滤池还分别连接曝气生物滤池曝气风机、曝气生物滤池反冲洗风机。
所述曝气生物滤池的出水槽(渠)还设有管道与滤布滤池连接,用于将曝气生物滤池反冲洗之后运行的前15min初滤出水,回流至滤布滤池,有效降低反冲洗后初滤水中的悬浮物对最终出水水质的影响。
进一步地,所述废水深度处理系统还包括臭氧吹脱池,所述臭氧吹脱池位于所述催化氧化塔与曝气生物滤池之间。所述臭氧吹脱是通过鼓入空气将残留在催化氧化塔出水中的臭氧吹脱出去,或者加速臭氧的自分解,避免其进入后续的曝气生物滤池,对填料表面的微生物产生危害。同时,臭氧吹脱池出水中含氧量大幅提升,可有效降低后续曝气生物滤池的曝气量。所述臭氧吹脱池底部设有曝气穿孔管,所述曝气穿孔管与臭氧吹脱风机连接。所述臭氧吹脱池顶端密封,臭氧吹脱池的尾气排放口处设有臭氧尾气破坏装置,尾气被导入臭氧尾气破坏装置后排入大气。
所述催化氧化塔与臭氧吹脱池的高程差控制在0.5-2m,以保证所述催化氧化塔出水自流进入臭氧吹脱池。
所述臭氧吹脱池与曝气生物滤池的高程差控制在2.5-3.5m,以保证臭氧吹脱池出水自流进入曝气生物滤池。
进一步地,所述废水深度处理系统还包括清水池,所述曝气生物滤池出水槽与清水池相连接,曝气生物滤池出水自流进入清水池。清水池为催化氧化塔和曝气生物滤池提供反冲洗水,反冲洗出水回流到厂区污水处理站(设施)的前端。
实施例2纤维板生产废水二级生化出水的废水处理系统
结合图1进一步说明处理纤维板生产废水的深度处理系统,其包括:滤布滤池1、中间水池2、催化氧化塔3、臭氧吹脱池4、曝气生物滤池5和清水池6,辅助设备设施包括双氧水投加系统7、管道混合器8、臭氧发生器气源9、臭氧发生器10、臭氧吹脱风机11、曝气生物滤池曝气风机12、曝气生物滤池反冲洗风机13、臭氧尾气破坏装置14。
纤维板生产废水的二级生化出水首先进入滤布滤池1,过滤去除悬浮物等之后,滤池出水进入中间水池2,然后用泵将中间水池2内水提升进入催化氧化塔3,双氧水投加系统7连接至催化氧化塔3的进水管道上,向塔内提供双氧水,臭氧发生器10直接连接至催化氧化塔3底部的曝气盘,向塔内提供臭氧,从而在塔内催化剂填料作用下,形成催化氧化反应,高效去除废水中的难降解有机物等。
催化氧化塔3的出水自流进入臭氧吹脱池4,由吹脱风机11提供压缩空气,将残留在废水中的臭氧吹脱出去,尾气经收集后导入尾气破坏装置14,吹脱后的水再自流进入曝气生物滤池5。
曝气风机12为曝气生物滤池5提供压缩空气,在填料吸附、截留以及表面附着生长的生物膜联合作用下,水中的悬浮物和有机物等被高效去除。反冲洗风机13为曝气生物滤池5提供反冲洗压缩空气。曝气生物滤池5的出水再自流进入清水池6。
清水池6为催化氧化塔3和曝气生物滤池5提供反冲洗水,清水池6的出水为深度处理系统的最终达标出水。
实施例3利用实施例1所述系统对高密度纤维板生产废水的二级生化出水进行深度处理(采用臭氧催化氧化工艺)
基于“滤布滤池-催化氧化-曝气生物滤池”组合工艺对某高密度纤维板生产废水的二级生化出水进行深度处理。
采用本实用新型的深度处理工艺处理该二级生化出水,经过滤布滤池之后,大部分SS和颗粒态COD被有效截留,滤池出水的COD和SS分别平均降至249mg/L和12.4mg/L。
滤池出水进入催化氧化塔,采用单独投加低浓度臭氧,不投加双氧水,催化氧化塔内的水力停留时间仅为1h左右,则塔出水COD和BOD5浓度为分别降至147.2mg/L和49.1mg/L,BOD5/COD的比值从0.21提高至0.33,说明可生化性得到显著改善。
此外,臭氧脱色作用明显,出水色度降至32倍。
催化氧化塔出水再进入曝气生物滤池,则COD可以进一步降至93.4mg/L,BOD5也降至19.5mg/L,SS降至8.3mg/L,色度为16倍,显示了较好的处理效果。
对比:厂区污水站采用气浮、厌氧水解酸化和SBR等工艺单元处理来水,但总体效果较差,出水COD浓度平均为313mg/L,BOD5浓度平均为64.3mg/L,SS浓度48.7mg/L,色度为128倍。
实施例4利用实施例1所述系统对中密度纤维板生产废水的二级生化出水进行深度处理(采用臭氧-双氧水复合催化氧化工艺)
采用本实用新型的工艺对某中密度纤维板生产废水的二级生化出水进行深度处理。
废水进入滤布滤池,SS浓度大幅降至13.2mg/L,效果显著,同时,COD和BOD5浓度也分别降至382.3mg/L和87.1mg/L。废水再进入催化氧化塔,臭氧和双氧水同时投加,塔内水力停留时间为1h,经过复合催化氧化处理后,COD、BOD5和色度分别降至133.8mg/L、51.4mg/L和20倍,BOD5/COD的比值提高至0.38。再经过曝气生物滤池处理后,最终出水的COD、BOD5、SS和色度分别为80.3mg/L、16.4mg/L、6.7mg/L和8倍,完全满足排放标准。
对比:厂区污水站现有工艺为混凝-气浮-多级A/O工艺,由于设备设施缺乏维护等原因,气浮效率较低,好氧池曝气不均匀,管道跑冒滴漏现象严重,导致其生化出水的COD浓度平均高达415mg/L,BOD5浓度为132.6mg/L,SS浓度高达84mg/L,色度为256倍。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述,但在本实用新型基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种废水深度处理系统,其特征在于,包括:依次连接的滤布滤池、催化氧化塔和曝气生物滤池;所述催化氧化塔的进水管道上设有管道混合器;所述管道混合器的进水管道上设有双氧水投加系统。
2.根据权利要求1所述的废水深度处理系统,其特征在于,所述废水深度处理系统还包括中间水池,所述滤布滤池出水自流进入中间水池;所述中间水池为滤布滤池提供反冲洗水,反冲洗出水回流到厂区污水处理站的前端。
3.根据权利要求1或2所述的废水深度处理系统,其特征在于,所述催化氧化塔底部设有缓冲配水区,在缓冲配水区设有臭氧进气口和臭氧专用曝气盘;
所述缓冲配水区上部设有滤板和承托层,承托层上部为催化剂填料层。
4.根据权利要求1或2所述的废水深度处理系统,其特征在于,所述曝气生物滤池的出水槽或出水槽渠还设有管道与滤布滤池连接,用于将曝气生物滤池反冲洗之后运行的初滤出水回流至滤布滤池。
5.根据权利要求1或2所述的废水深度处理系统,其特征在于,所述废水深度处理系统还包括臭氧吹脱池,所述臭氧吹脱池位于所述催化氧化塔与曝气生物滤池之间。
6.根据权利要求5所述的废水深度处理系统,其特征在于,所述催化氧化塔与臭氧吹脱池的高程差控制在0.5-2m。
7.根据权利要求5所述的废水深度处理系统,其特征在于,所述臭氧吹脱池与曝气生物滤池的高程差控制在2.5-3.5m。
8.根据权利要求1或2所述的废水深度处理系统,其特征在于,所述废水深度处理系统还包括清水池。
9.根据权利要求8所述的废水深度处理系统,其特征在于,所述曝气生物滤池的出水槽与清水池相连接;曝气生物滤池的出水自流进入清水池;所述清水池为催化氧化塔和曝气生物滤池提供反冲洗水;所述反冲洗出水回流到厂区污水处理站的前端。
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CN108341558A (zh) * 2018-04-24 2018-07-31 中节能工程技术研究院有限公司 一种废水深度处理系统及工艺
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