CN210030329U - 一种港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统 - Google Patents

一种港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统 Download PDF

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彭士涛
秦菲菲
王心海
赵大地
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Abstract

本实用新型公开了一种港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统,包括依次连接的生物处理设备、活性炭吸附设备和臭氧催化氧化设备;活性炭吸附设备包括封闭的柱形吸附反应器,其内部设置有一个由多块碎石块粘结形成的柱形多孔结构的承托盘;臭氧催化氧化设备包括底部设有开口的柱形催化反应器、与催化反应器的输气管连接的曝气器、与催化反应器的气体溢出管连接的尾气破坏器、与曝气器连接的臭氧发生器和储水箱;设置在催化反应器出水端的第一出水管和设置在曝气器出水端的第二出水管连通,且在该管路上设有计量泵;该处理系统结构紧凑、占地面积较小、出水水质稳定,满足深度处理港口含油污水,去除污水中难以生物降解的污染物的要求。

Description

一种港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域,特别涉及一种港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统。
背景技术
随着国家发布“水污染防治行动计划(即水十条)”,其中非常重要的组成部分就是内河和沿海港口的水污染防治,相应的由于近年来国内港口的大规模发展,海上运输和港池内保障带来的大量洗罐水、洗舱水、压载水等含油污水的处理量日趋增大。
港口作为水陆联接、船舶装卸、中转运输的枢纽,对污水的综合治理及资源化利用直接关系到港口环境质量及资源节约型港口建设水平。在落实中共中央、国务院、交通运输部科学发展规划纲要部署及相关会议精神的同时,我国各大主要港口陆续建设了配套的污染物处理设施,港口含油污水的处理及设施运行工作也逐步深入。但由于水运港口地理位置的特殊性和港口含油生产污水的复杂性,如具有含油浓度高、水质水量波动大、污染物浓度高且污染物成分复杂等特点,港口含油污水处理及回用技术复杂、难度较大。另外,由于交通运输领域水污染防治方面,大量给水排水工程与中水回用工程的设计规范仍参照城市建筑、小区及市政工程设计规范。而由于港口含油污水特有的水质特征以及区域特性,导致港口含油处理工程中缺乏针对性的设计方法、计算依据、设备设施选型施工安装及运行维护等关键技术要求,出现了关键工艺设施选择不合理、构筑物处理能力与实际需求不匹配、运行管理体系不健全等诸多问题,极大阻碍了绿色循环交通运输体系的建设,导致一些已建工程出现了难以稳定达标、运行不稳、检修频繁、港口污水处理水平低、回用率低等问题,这些问题严重威胁沿海港区海湾的生态环境。建立适合港口含油处理实际工作需求的成套技术与产品成为刻不容缓的任务。因此开发一种经济高效可行的针对港口含油污水深度处理工艺成为当前迫切需求
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种满足深度处理港口含油污水以去除污水中难以生物降解的污染物的港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统。
为此,本实用新型技术方案如下:
一种港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统,包括依次连接的生物处理设备、活性炭吸附设备和臭氧催化氧化设备;
其中,所述活性炭吸附设备包括封闭的柱形吸附反应器,其内部设置有一个承托盘,将所述吸附反应器的内部空间分隔为上部填充有活性炭颗粒的吸附区和下部进水区,所述承托盘固定在所述吸附反应器的内壁上,其为由多块碎石块粘结形成的柱形多孔结构;在所述吸附反应器的底部设置有进水管、顶部侧壁上设有出水管,且在设置有所述承托盘处的侧壁上设有进气管;
所述臭氧催化氧化设备包括底部设有开口的柱形催化反应器、曝气器、尾气破坏器、臭氧发生器和储水箱;其中,
所述曝气器设置在所述催化反应器的底部,并使其微孔曝气盘设置在催化反应器的底部开口处;所述催化反应器中部设置有内部填充有催化剂的催化剂筒,所述催化剂筒上均布开设有多个过流孔;所述催化反应器的顶部设置有通过送气管路与所述尾气破坏器连接的气体溢出管;
所述储水箱的进水端通过管路与所述吸附反应器的出水管连接、出水端通过管路与所述曝气器的进水管连接,且在所述储水箱的出水端与所述曝气器的进水管之间的连接管路上设置有第一计量泵;所述臭氧发生器的出气端与所述曝气器的进气管之间通过输气管路连接;
在位于所述催化剂筒上方的催化反应器侧壁上设置有出水端,其上连接有第一出水管,在所述曝气器的出水端连接有第二出水管,所述第一出水管管端与所述第二出水管连通;所述第一出水管上设有第一流量调节阀门,在所述第二出水管上且位于其与所述第一出水管的连通处两侧分别设置有第二流量调节阀门和第三流量调节阀门;在位于所述曝气器的出水端与所述第一出水管和所述第二出水管的连通处之间的第二出水管上还设置有第二计量泵。
进一步地,所述生物处理设备为A/O生物反应器或膜生物反应器。
进一步地,在所述生物处理设备和所述臭氧催化氧化设备之间还设置有一个污水箱,所述污水箱的进水端和出水端分别通过输水管路与所述生物处理设备的出水端和所述吸附反应器的进水管连接,且在所述污水箱的出水端和所述臭氧催化氧化设备的进水端之间的连接管路上设置有第三计量泵。
进一步地,在所述吸附反应器的进水管的外侧端口处设置有一个三通阀门,所述三通阀门的另外两端中一端与连接在所述污水箱的出水端的输水管连接、另一端连接有一根溢水管连接;在所述输水管和所述溢水管上分别设置有一个流量调节阀门。
进一步地,在所述吸附反应器的出水管上开设有一个溢流口,所述溢流口上设有开闭阀门。
进一步地,填充在柱形吸附反应器的吸附区空间内的活性炭颗粒的总体积占所述吸附区空间容积的40~65%。
与现有技术相比,该港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统的有益效果在于:
1)该处理系统设备结构紧凑、占地面积较小、出水水质稳定和应用范围广等特点;
2)该处理系统能够满足深度处理港口含油污水的、进一步去除污水中难以生物降解的污染物的要求,且具有适应水量水质波动的特点;
3)该处理系统操作较简单,能够被广泛用于港口含油污水深度处理系统的设计与已有系统升级改造工程。
附图说明
图1为本实用新型的港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统的结构示意图;
图2为本实用新型的港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统的活性炭吸附设备的结构示意图;
图3为本实用新型的港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统的臭氧催化氧化设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明,但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。另外,在本实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“相连通”等均应做广义理解。
如图1所示,该港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统包括依次连接的生物处理设备、活性炭吸附设备和臭氧催化氧化设备。
生物处理设备为A/O生物反应器或膜生物反应器,利用生物处理方法对含有污水进行初步处理。
如图2所示,该活性炭吸附设备包括封闭的柱形吸附反应器1,其内部设置有一个承托盘2,将吸附反应器1的内部空间分隔为上部填充有活性炭颗粒的吸附区和下部进水区;在吸附反应器1的底部设置有进水管、顶部侧壁上设有出水管,且在设置承托盘2处的侧壁上设有进气管4,进气管4上设置有流量调节阀门;具体地,
承托盘2由多块粒径为2~10mm的碎石块粘结形成的柱形多孔结构,其固定在吸附反应器1的内壁上;另外,填充在柱形吸附反应器1的吸附区空间内的活性炭颗粒的总体积占吸附区空间容积的40%-65%,其中活性炭颗粒的粒径满足粒度(200目通过)(%)>90;
在吸附反应器1的底部设置有进水管、顶部侧壁上设有出水管,且在设置承托盘2处的侧壁上设有进气管4,进气管4上设置有流量调节阀门;
在生物处理设备和臭氧催化氧化设备之间还设置有一个污水箱7,污水箱7的进水端和出水端分别通过输水管路与生物处理设备的出水端和吸附反应器1的进水管连接,且在污水箱7的出水端和臭氧催化氧化设备的进水端之间的连接管路上设置有第三计量泵8。
经过生物处理设备初步处理后的废水进入污水箱7中,在第三计量泵8的作用下按照臭氧催化氧化设备的处理能力向吸附反应器1中泵送废水,废水通过承托盘2上的微孔进入吸附区;与此同时,开启与进气管4连接的气体泵送装置,通过承托盘2上的微孔向吸附反应器1吸附区泵送空气气体,使填充在吸附区的活性炭颗粒在气流的作用下处于悬浮状态下,与废水充分接触进行吸附反应,并通过出水管排出经过吸附处理的废水。
在吸附反应器1的进水管的外侧端口处设置有一个三通阀门,三通阀门的另外两端中一端与连接在污水箱7的出水端的输水管连接、另一端连接有一根溢水管连接;在输水管和溢水管上分别设置有一个流量调节阀门;对应地,在吸附反应器1的出水管上开设有一个溢流口5,溢流口5上设有开闭阀门。该溢水管和溢流口5的设置为了避免活性炭堵塞出水管导致设备不能正常出水时,能够通过设置在出水管上的溢流口5和与进水管连通溢水管将废水排出。
如图3所示,臭氧催化氧化设备包括底部设有开口的柱形催化反应器9、曝气器11、尾气破坏器12、臭氧发生器13和储水箱14;其中,
臭氧发生器13的出气端与曝气器11的进气管之间通过输气管路连接;曝气器11设置并固定在催化反应器9的底部,并使其微孔曝气盘设置在催化反应器9的底部开口处,将进入曝气器11内的废水和臭氧通过微孔曝气盘上的微孔进入反应器中;催化反应器9中部设置有内部填充有TiO2催化剂的催化剂筒10,具体地,TiO2催化剂以Al2O3为载体,浸渍负载有Cu,Mn活性物,催化剂筒10上设有微孔,保证废水和臭氧能够进入催化剂筒10内,使废水内的难降解溶解性污染物在催化剂作用下和臭氧发生催化氧化反应;催化剂筒10的顶面和底面均开设有多个过流孔,使废水和臭氧自催化剂筒10的底部进入后与催化剂充分反应后再从催化剂筒10的顶部流出,完成催化氧化处理过程;
催化反应器9顶部设有通过送气管路与尾气破坏器12连接的气体溢出管,用于收集未发生反应溢出反应器的臭氧进行处理;储水箱14的进水端通过管路与吸附反应器1的出水管连接、出水端通过管路与曝气器11的进水管连接,且在储水箱14的出水端与曝气器11的进水管之间的连接管路上设置有第一计量泵15;
位于催化剂筒上方的催化反应器9的侧壁上设置有出水端,其上连接有第一出水管,在曝气器11的出水端连接有第二出水管,第一出水管管端与第二出水管连通;第一出水管上设有第一流量调节阀门17,在第二出水管上且位于其与第一出水管的连通处两侧分别设置有第二流量调节阀门18和第三流量调节阀门19;在位于曝气器11的出水端与第一出水管和第二出水管的连通处之间的第二出水管上还设置有第二计量泵16。该部分结构根据废水中出水中COD的含量确定其催化氧化的循环次数,具体来说,当废水中COD浓度较大,则首先关闭第三流量调节阀门19,开启第一流量调节阀门17、第二流量调节阀门18和第二计量泵,使经过一次催化剂筒10进行催化氧化处理的废水通过第一出水管和第二出水管再次回到曝气器内,以进行第二次催化氧化处理;然后在关闭第二流量调节阀门18并打开第三流量调节阀门19,使经过多次催化氧化处理的达标排放废水排出。
以上所述实施例,仅为本实用新型的具体实施方式,用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制,本实用新型的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统,其特征在于,包括依次连接的生物处理设备、活性炭吸附设备和臭氧催化氧化设备;
其中,所述活性炭吸附设备包括封闭的柱形吸附反应器(1),其内部设置有一个承托盘(2),将所述吸附反应器(1)的内部空间分隔为上部填充有活性炭颗粒的吸附区和下部进水区,所述承托盘(2)固定在所述吸附反应器(1)的内壁上,其为由多块碎石块粘结形成的柱形多孔结构;在所述吸附反应器(1)的底部设置有进水管、顶部侧壁上设有出水管,且在设置有所述承托盘(2)处的侧壁上设有进气管;
所述臭氧催化氧化设备包括底部设有开口的柱形催化反应器(9)、曝气器(11)、尾气破坏器(12)、臭氧发生器(13)和储水箱(14);其中,所述曝气器(11)设置在所述催化反应器(9)的底部,并使其微孔曝气盘设置在催化反应器(9)的底部开口处;所述催化反应器(9)中部设置有内部填充有催化剂的催化剂筒(10),所述催化剂筒(10)上均布开设有多个过流孔;所述催化反应器(9)的顶部设置有通过送气管路与所述尾气破坏器(12)连接的气体溢出管;所述储水箱(14)的进水端通过管路与所述吸附反应器(1)的出水管连接、出水端通过管路与所述曝气器(11)的进水管连接,且在所述储水箱(14)的出水端与所述曝气器(11)的进水管之间的连接管路上设置有第一计量泵(15);所述臭氧发生器(13)的出气端与所述曝气器(11)的进气管之间通过输气管路连接;在位于所述催化剂筒上方的催化反应器(9)侧壁上设置有出水端,其上连接有第一出水管,在所述曝气器(11)的出水端连接有第二出水管,所述第一出水管管端与所述第二出水管连通;所述第一出水管上设有第一流量调节阀门(17),在所述第二出水管上且位于其与所述第一出水管的连通处两侧分别设置有第二流量调节阀门(18)和第三流量调节阀门(19);在位于所述曝气器(11)的出水端与所述第一出水管和所述第二出水管的连通处之间的第二出水管上还设置有第二计量泵(16)。
2.根据权利要求1所述的港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统,其特征在于,所述生物处理设备为A/O生物反应器或膜生物反应器。
3.根据权利要求1所述的港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统,其特征在于,在所述生物处理设备和所述臭氧催化氧化设备之间还设置有一个污水箱(7),所述污水箱(7)的进水端和出水端分别通过输水管路与所述生物处理设备的出水端和所述吸附反应器(1)的进水管连接,且在所述污水箱(7)和所述臭氧催化氧化设备之间的连接管路上设置有第三计量泵(8)。
4.根据权利要求3所述的港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统,其特征在于,在所述吸附反应器(1)的进水管的外侧端口处设置有一个三通阀门,所述三通阀门的另外两端中一端与连接在所述污水箱(7)的出水端的输水管连接、另一端连接有一根溢水管连接;在所述输水管和所述溢水管上分别设置有一个流量调节阀门。
5.根据权利要求4所述的港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统,其特征在于,在所述吸附反应器(1)的出水管上开设有一个溢流口(5),所述溢流口(5)上设有开闭阀门。
6.根据权利要求1所述的港口含油污水用高级氧化与吸附耦合深度处理系统,其特征在于,填充在柱形吸附反应器(1)的吸附区空间内的活性炭颗粒的总体积占所述吸附区空间容积的40~65%。
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