CN209740922U - 一种废水深度处理的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于废水处理技术领域，具体地涉及一种废水深度处理的系统，包括依次连接的调节池、絮凝沉淀池、生化反应池、沉淀池和深度处理反应器，沉淀池的上部与深度处理反应器的进液管道相连接，深度处理反应器的筒体内分为非均相芬顿协同臭氧反应区和生物曝气滤池区，进液管道设置在筒体的下部，与非均相芬顿协同臭氧反应区连通，引入非均相芬顿催化剂，可以使双氧水在中性条件发生反应，产生羟基自由基，降解废水中的有机物，避免了芬顿氧化体系要求的调整pH到酸性条件反应的要求，同时整个反应中不产生铁泥，没有二次污染；充分利用臭氧氧化后的空气源，保证生物滤池效果情况下节省曝气电耗成本；出水直接达标外排。

Description

一种废水深度处理的系统

技术领域

本实用新型属于废水处理技术领域，具体地涉及一种废水深度处理的系统。

背景技术

长期以来，难降解有机废水的处理由于其难于降解、危害持久、处理困难等一系列问题，大部分有机废水并没有得到有效处理，污染物的大量排放严重污染环境，威胁人类健康。目前难降解有机废水的处理方法主要有三大类，分别是：生物法、物理法和化学氧化法。

由于生物法处理成本低，操作管理方便，被广泛应用于各种废水处理。但随着国家污染物排放标准的日趋严格，之前大多数企业采用的生物处理技术不能达到最新的行业废水排放标准。

很多企业采用生化处理和膜处理相结合的处理方法保证达到排放标准。膜分离技术虽然处理效果不错，但是由于产生的浓缩液难处理、膜运行过程中易污染、运行维护技术要求高、投资运行成本高等缺点，应用受到很大限制。

高级氧化法利用羟基自由基(˙OH)将废水中的有毒有机物分解成为无毒或低毒的小分子物质进而提高其可生化性，甚至彻底转化为二氧化碳和水等无机物，是一种彻底处理水中有机污染物的方法。

芬顿技术是近年来比较受重视的一种高级氧化技术，在有机废水处理中广泛应用：Fe²⁺催化H₂O₂生成氧化能力极高的˙OH，˙OH进一步氧化有机物，但芬顿技术需调整pH值，投加硫酸亚铁产生污泥，需建沉淀絮凝池投加絮凝剂去除铁泥，操作程序复杂，运行成本偏高。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的不足，提供了一种废水深度处理的系统，结构简单，便于维护，无二次污染。

解决上述技术问题的技术方案如下：

一种废水深度处理的系统，包括依次连接的调节池、絮凝沉淀池、生化反应池、沉淀池和深度处理反应器，所述的沉淀池的上部与深度处理反应器的进液管道相连接，所述的深度处理反应器的筒体内分为非均相芬顿协同臭氧反应区和生物曝气滤池区，生物曝气滤池区位于非均相芬顿协同臭氧反应区的上部，所述的生物曝气滤池区内填充有曝气滤池填料，所述的非均相芬顿协同臭氧反应区内填充有非均相芬顿催化剂，所述的进液管道设置在筒体的下部，与非均相芬顿协同臭氧反应区连通，所述的进液管道上串接有进液泵、第二止回阀、管道混合器，进液泵的出液端与第二止回阀连接，第二止回阀的出液端与管道混合器连接，所述的管道混合器的进液端还与双氧水输送管道连接，所述的双氧水输送管道上串接有双氧水计量泵和第一止回阀，所述的第一止回阀的进水端与双氧水计量泵的出水端连接，所述的非均相芬顿协同臭氧反应区的下部为微孔曝气盘，所述的微孔曝气盘与外部臭氧进气管道连通，所述的臭氧进气管道上由内之外依次安装有第三止回阀、气体流量计、臭氧浓度在线仪和臭氧发生器，所述的筒体顶部设置气体溢出口，位于非均相芬顿协同臭氧反应区和生物曝气滤池区之间设置承托布水布气板。

进一步地说，所述的调节池底部设置曝气盘。

进一步地说，所述的沉淀池内设置有斜管沉淀装置，能够保证上清液SS指标＜30时进入深度处理反应器。

进一步地说，所述的深度处理反应器筒体为圆柱体结构，材质为不锈钢、玻璃钢或聚丙烯树脂PP的任意一种。

进一步地说，所述的深度处理反应器筒体的高径比为5-10。

进一步地说，所述的非均相芬顿协同臭氧反应区与生物曝气滤池区高度比为2-3:1。

进一步地说，所述的进液管道、双氧水输送管道、臭氧进气管道、第一止回阀、第二止回阀、第三止回阀的材质均为不锈钢。

进一步地说，所述的臭氧发生器的气源为空气源或氧气源的任意一种。

本实用新型还提供了一种采用以上系统处理难降解有机废水的方法，包括以下步骤：

(1)混合均质：难降解有机废水进入调节池通过曝气混合，保证水质指标均匀，同时加入酸碱保证废水pH在6-8；

(2)去除悬浮物质：调节池均质后的废水进入絮凝沉淀池，并向絮凝沉淀池内加入絮凝剂进行絮凝沉淀，去除大颗粒悬浮物质和部分有机物；

(3)生化反应：絮凝沉淀过后的废水进入生化反应池进一步降解有机物和氨氮；

(4)沉淀：生化出水通过沉淀池去除污泥悬浮物，保证出水SS指标<30mg/L；

(5)氧化反应：开启臭氧发生器，沉淀池上清液通过进液泵泵送至管道混合器，与双氧水计量泵泵入的30％双氧水混合后进入反应器筒体内，在下部非均相芬顿协同臭氧反应区双氧水、非均相芬顿催化剂和臭氧的协同作用下，发生氧化反应，降解水中的有机物，降解后的废水进入上部生物曝气滤池区，以臭氧带入的大量空气/氧气作为好氧生化处理的气源，经过曝气滤池填料处理后的水达标排放。

进一步地说，步骤(2)所述的絮凝剂为PAC、PAM的一种或者两种的混合物。

本实用新型的有益效果是：

通过引入非均相芬顿催化剂，可以使双氧水在中性条件发生反应，产生羟基自由基，降解废水中的有机物，从而避免了芬顿氧化体系要求的调整pH到酸性条件反应的要求，同时整个反应中不产生铁泥，没有二次污染，通过芬顿、臭氧、生物滤池的三者有机结合保证出水直接达标外排。

通过引入臭氧曝气强化高级氧化效果，一方面保证了混合效果，另一方面，强化了有机物降解的效率，减少了废水在反应器中的停留时间，降低双氧水的加入量，达到提高废水的处理效率以及降低处理运行成本的目的。

通过引入生物滤池，将高级氧化与生物处理结合在一起，利用高级氧化臭氧带入的空气作为好氧的气源，保证生物滤池效果情况下节省曝气电耗成本；节省了工艺占地面积，经济且高效。

本实用新型所述的废水深度处理工艺及方法具有操作简单、效果稳定、运行成本低廉的优点，整个处理工艺不会造成二次污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的系统流程图；

图2为本实用新型的深度处理反应器的结构示意图；

图中：1为调节池、2为絮凝沉淀池，3为生化反应池，4为沉淀池，5为深度处理反应器，6为进液管道，7为筒体，8为非均相芬顿协同臭氧反应区，9为生物曝气滤池区，10为进液泵，11为第二止回阀，12为管道混合器，13为双氧水输送管道，14为双氧水计量泵，15为第一止回阀，16为微孔曝气盘，17为臭氧进气管道，18为第三止回阀，19为气体流量计，20为臭氧浓度在线仪，21为臭氧发生器，22为气体溢出口，23为承托布水布气板。

具体实施方式

实施例1：

一种废水深度处理的系统，包括依次连接的调节池1、絮凝沉淀池2、生化反应池3、沉淀池4和深度处理反应器5，所述的沉淀池4的上部与深度处理反应器5的进液管道6相连接，所述的深度处理反应器5的筒体7内分为非均相芬顿协同臭氧反应区8和生物曝气滤池区9，生物曝气滤池区9位于非均相芬顿协同臭氧反应区8的上部，所述的生物曝气滤池区9内填充有曝气滤池填料，所述的非均相芬顿协同臭氧反应区8内填充有非均相芬顿催化剂，所述的进液管道6设置在筒体7的下部，与非均相芬顿协同臭氧反应区8连通，所述的进液管道6上串接有进液泵10、第二止回阀11、管道混合器12，进液泵10的出液端与第二止回阀11连接，第二止回阀11的出液端与管道混合器12连接，所述的管道混合器12的进液端还与双氧水输送管道13连接，所述的双氧水输送管道13上串接有双氧水计量泵14和第一止回阀15，所述的第一止回阀15的进水端与双氧水计量泵14的出水端连接，所述的非均相芬顿协同臭氧反应区8的下部为微孔曝气盘16，所述的微孔曝气盘16与外部臭氧进气管道17连通，所述的臭氧进气管道17上由内之外依次安装有第三止回阀18、气体流量计19、臭氧浓度在线仪20和臭氧发生器21，所述的筒体7顶部设置气体溢出口22，位于非均相芬顿协同臭氧反应区8和生物曝气滤池区9之间设置承托布水布气板23。

调节池1底部设置曝气盘。深度处理反应器5筒体7为圆柱体结构，材质为不锈钢。深度处理反应器5筒体7的高径比为5。非均相芬顿协同臭氧反应区8与生物曝气滤池区9高度比为2:1。进液管道6、双氧水输送管道13、臭氧进气管道17、第一止回阀15、第二止回阀11、第三止回阀18的材质均为不锈钢。臭氧发生器21的气源为空气源。

所述的沉淀池内设置有斜管沉淀装置，能够保证上清液SS指标＜30时进入深度处理反应器。

实施例2：

与实施例1不同的是：深度处理反应器5筒体7为圆柱体结构，材质为玻璃钢。深度处理反应器5筒体7的高径比为10。非均相芬顿协同臭氧反应区8与生物曝气滤池区9高度比为3:1。臭氧发生器21的气源为氧气源。

实施例3：

与实施例1不同的是：深度处理反应器5筒体7为圆柱体结构，材质为聚丙烯树脂PP。深度处理反应器5筒体7的高径比为7。非均相芬顿协同臭氧反应区8与生物曝气滤池区9高度比为2.5:1。臭氧发生器21的气源为空气源。

实施例4：

应用该系统处理处理难降解有机废水的方法：

某化工原料生产厂家的原水水量5m³/h，水质COD 2000mg/L，pH为5，氨氮300mg/L，总氮400mg/L，ss 80mg/L，利用本处理系统与方法对废水进行处理，达到化工行业最新排放标准，该处理过程如下：

将非均相芬顿催化剂装填到深度处理反应器筒体7内的非均相芬顿协同臭氧反应区8，装填量为反应器筒体体积的2/3，承托布水布气板23设在深度处理反应器高度的2/3处，在承托布水布气板23上装填滤池填料层，装填量低于外排水口30cm，填料主要是陶粒、活性炭、火山石等，保证整个深度处理反应器5的停留时间为1h；废水进入调节池进行均质，加碱将pH调整到7后，首先通过泵将水送入絮凝沉淀池2，加PAC、PAM进行絮凝；絮凝沉淀后的废水流入生化反应池3进行脱氮以及降解COD，生化反应池3出水顺流至沉淀池4去除生化污泥；沉淀池4上清液通过进液泵10泵入深度处理反应器5，在此过程中，双氧水计量泵14开启，双氧水通过第一止回阀15进入管道混合器12，与通过第二止回阀11进入管道混合器12的上清液充分混合后进入深度处理反应器5的下部反应区，27.5％双氧水的加入量1.5kg/吨水；在上清液进水泵开启的同时，开启臭氧发生器21，臭氧发生器21以空气源为气源，经过臭氧发生器21的含臭氧气体通过臭氧浓度在线仪20、气体流量计19以及第三止回阀18进入微孔曝气盘16，曝气量保证在50m³/h，臭氧浓度2％；在双氧水、催化剂以及臭氧的共同作用下降解有机物，废水在下部区域反应后上推至上部生物滤池反应区进一步去除COD，利用臭氧带入的空气作为好氧的气源。取深度处理反应器5外排水测定主要控制指标，重复三次测定，最终外排废水中COD平均浓度为31mg/L，氨氮2mg/L，总氮15mg/L，ss 12mg/L，达到水污染特别排放限值标准。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种废水深度处理的系统，其特征在于，包括依次连接的调节池、絮凝沉淀池、生化反应池、沉淀池和深度处理反应器，所述的沉淀池的上部与深度处理反应器的进液管道相连接，所述的深度处理反应器的筒体内分为非均相芬顿协同臭氧反应区和生物曝气滤池区，生物曝气滤池区位于非均相芬顿协同臭氧反应区的上部，所述的生物曝气滤池区内填充有曝气滤池填料，所述的非均相芬顿协同臭氧反应区内填充有非均相芬顿催化剂，所述的进液管道设置在筒体的下部，与非均相芬顿协同臭氧反应区连通，所述的进液管道上串接有进液泵、第二止回阀、管道混合器，进液泵的出液端与第二止回阀连接，第二止回阀的出液端与管道混合器连接，所述的管道混合器的进液端还与双氧水输送管道连接，所述的双氧水输送管道上串接有双氧水计量泵和第一止回阀，所述的第一止回阀的进水端与双氧水计量泵的出水端连接，所述的非均相芬顿协同臭氧反应区的下部为微孔曝气盘，所述的微孔曝气盘与外部臭氧进气管道连通，所述的臭氧进气管道上由内之外依次安装有第三止回阀、气体流量计、臭氧浓度在线仪和臭氧发生器，所述的筒体顶部设置气体溢出口，位于非均相芬顿协同臭氧反应区和生物曝气滤池区之间设置承托布水布气板。

2.根据权利要求1所述的废水深度处理的系统，其特征在于，所述的调节池底部设置曝气盘。

3.根据权利要求1所述的废水深度处理的系统，其特征在于，所述的沉淀池内设置有斜管沉淀装置，能够保证上清液SS指标＜30时进入深度处理反应器。

4.根据权利要求1所述的废水深度处理的系统，其特征在于，所述的深度处理反应器筒体为圆柱体结构，材质为不锈钢、玻璃钢或聚丙烯树脂PP的任意一种。

5.根据权利要求1所述的废水深度处理的系统，其特征在于，所述的深度处理反应器筒体的高径比为5-10。

6.根据权利要求1所述的废水深度处理的系统，其特征在于，所述的非均相芬顿协同臭氧反应区与生物曝气滤池区高度比为2-3:1。

7.根据权利要求1所述的废水深度处理的系统，其特征在于，所述的进液管道、双氧水输送管道、臭氧进气管道、第一止回阀、第二止回阀、第三止回阀的材质均为不锈钢。

8.根据权利要求1所述的废水深度处理的系统，其特征在于，所述的臭氧发生器的气源为空气源或氧气源的任意一种。