CN214060130U - 一种采用臭氧氧化的废水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用臭氧氧化的废水处理设备，设备包括加热装置、储槽、排放管、循环管路、泵、氧化处理装置、pH调节器、臭氧发生器、排气管、pH传感器、脱气装置、生物处理装置、电磁阀、控制装置。本实用新型设备主要针对因为含有异味、具备起泡性、微生物毒性等物质而不能接受常规生物处理的废水，对废水中每种物质的pH值进行最佳调整和臭氧氧化处理。在厌氧或好氧条件下对氧化处理后的废水进行生物处理，并在氧化处理前进行加热和脱气处理。

Description

一种采用臭氧氧化的废水处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种采用臭氧氧化的废水处理设备，更具体地说，涉及一种用于采用臭氧氧化处理废水的设备和方法，所述废水含有由于产生异味、起泡性、毒性等而不能通过生物处理的物质。废水可能来自半导体制造过程，其通常含有高浓度的有机物质。

背景技术

含有有机物的废水通常采用常规生物处理办法。然而，在半导体制造这类的工业过程中，经常使用多种高分子有机物质。这种制造过程随后排放的废水通常含有高浓度的表面活性剂，如含有二甲基亚砜或苯酚等的有机溶剂，这些有机物由于起泡、产生异味、对微生物有毒等问题，不能用传统的活性污泥法处理。含有不适于生物处理的物质的废水通常最终以工业废弃物的形式燃烧，这需要焚化设施和专门的管理，费用高昂。因此，迫切需要能够以低成本处理含有这些迄今无法处理的物质的废水的技术。

目前以下几种方法来处理含有这些迄今无法处理的物质的废水，但由于难以处理含有高浓度难处理物质的废水以及需要建造专门设施，这些方法尚未实现商业化。这些能够处理高浓度有机物废水的方法包括：(1)通过生物处理分解有机物，(2)通过高温高压氧化分解有机物，以及(3)通过添加过氧化氢和紫外线照射氧化有机物。然而，当有机物含有二甲基亚砜等由于其生物降解性低而无效时，上述方法(1)仍有许多不足之处。在上述方法(2) 的情况下，虽然它可以通过氧化去除这些难以处理的有机物，但其缺点在于需要大量且昂贵的设施，而且操作成本很高。

在上述方法(3)的情况下，由于有机物含量和种类不同的待处理废水的设施通常很难优化，因此在许多情况下，除了安装过量的设施外别无选择，这导致厂房和设备成本显著增加。

实用新型内容

本实用新型提供了一种采用臭氧氧化的废水处理设备，尤其适用于处理从半导体制造等设施中排放的废水。本实用新型设备包括加热装置、储槽、排放管、循环管路、泵、氧化处理装置、pH调节器、臭氧发生器、排气管、 pH传感器、脱气装置、生物处理装置、电磁阀、控制装置。其中所述加热装置与储槽相连，废水通过所述加热装置储存在所述储槽，由所述泵通过循环管路输送至氧化处理装置，所述氧化处理装置下部连接有臭氧发生器，所述氧经化处理装置处理后的水返回到所述储槽中；所述电磁阀设置在循环管路上，用于控制所述生物处理装置。本实用新型设备主要针对因为含有异味、具备起泡性、微生物毒性等物质而不能接受常规生物处理的废水，对废水中每种物质的pH值进行最佳调整和臭氧氧化处理。而且在厌氧或好氧条件下对氧化处理后的废水进行生物处理，并在氧化处理前进行加热和脱气处理。

作为优选，所述储槽用于储存由所述氧化处理装置产生的废水。

作为优选，所述pH调节器包括控制装置，用于发出信号，将pH值控制在根据所述氧化处理装置所测量的氧化处理进度调整的值。

作为优选，所述加热装置用于加热所述废水，以在所述废水供应至所述氧化处理装置之前除去其中具有低沸点的有机化合物。

作为优选，所述循环管路在废水通过所述储槽循环至所述氧化处理装置的流入侧，包括用于去除溶解在水中的气体的脱气装置，所述气体通过所述脱气装置循环。

在本实用新型设备处理废水的过程中，难处理物质首先通过臭氧氧化而转化为适于生物处理的物质，然后再进行生物处理以进一步去除。也就是说要根据废水中难处理有机物质的类型，对与废水中存在的难处理物质类型相对应物质的pH值进行最佳调节，然后通过添加臭氧对物质进行氧化处理。例如，当废水中含有二甲基亚砜或苯酚等有机化合物时，应首先将pH值调至中性或酸性条件，然后通过添加臭氧对废水中的有机物进行氧化处理。当废水中含有含苯环的表面活性剂或者含有氨基化合物时，应首先将pH值调至碱性条件，然后通过添加臭氧对废水进行氧化处理。

在上述pH值调节和氧化处理之前，可先通过添加臭氧去除原水中具有低沸点的有机物，例如，将废水加热至高于所述有机化合物沸点的温度来去除低沸点的有机物。添加臭氧进行氧化处理并将废水保持在高温下，可显著提高设备对有机污染物的处理效率。

为提高臭氧的溶解度，设备先对废水进行脱气处理，减少溶解在待处理废水中的气体，使添加的臭氧能被更快、更有效地溶解，提高氧化处理的效率。此外，通过测定氧化处理过程中排放气体中的臭氧浓度可判断氧化反应的终止，然后将待处理的废水转移到下一步，例如生物处理。

附图说明

图1为本实用新型采用臭氧氧化的废水处理设备的示意图。

附图标记：废水处理设备(1)、加热装置(2)、储槽(3)、排放管(4)、循环管路(5)、泵(6)、氧化处理装置(7)、pH调节器(8)、臭氧发生器(9)、排气管(10)、pH传感器(11)、脱气装置(12)、生物处理装置(13)、电磁阀(14)、控制装置(15)。

具体实施方式

将包含因气味、起泡性和对微生物的毒性等物质而难以进行生物处理的废水供应至废水处理设备1。首先通过加热装置2将低沸点的特定有机物质加热到沸点以上，将低沸点的有机污染物质从废水中去除，然后将其转移到储槽3中，在储槽3的顶部设置有用于排出气体的排放管4，该排放管4可以根据需要打开或关闭。

现在储存在储槽3中的废水由泵6通过循环管路5输送至氧化处理装置7，氧经化处理装置7处理后的水返回到储槽3。pH调节器8通过供给管线连接至循环管路5中的氧化处理装置7，用于调节pH的碱或酸，例如NaOH、H₂SO₄等，作为对每种待处理物质的pH值进行最佳调节的手段，从pH调节器8向待处理的水中加入碱或酸。氧化处理装置7包括塔式反应器，其下部连接有臭氧发生器9。臭氧发生器9从干燥空气中产生臭氧，并将产生的臭氧添加到氧化处理装置7中要处理的水中。

在从氧化处理装置7到贮存装置的循环管路5上设有用于检测来自氧化处理装置7的经处理水的pH值的pH传感器11和用于对溶解的氧气等气体进行脱气以增强氧化处理装置7中臭氧的溶解率的脱气装置12。废水中存在的难处理物质在氧化处理过程中通过添加臭氧进行氧化处理，同时待处理的废水通过循环管路5在储槽3和氧化处理装置7之间循环，一直持续到这些有机污染物质被分解成易于生物处理的物质。氧化处理结束后，将处理过的水转移到生物处理装置13中，在好氧或厌氧条件下对水中被氧化的物质进行生物处理以进一步分解这些物质。生物处理装置13可以是常规活性污泥系统。可以通过打开和关闭电磁阀14控制，在通过循循环管路5处理的废水循环和向生物处理装置13供应处理水之间进行切换。与此同时，控制装置15可手动或自动控制设备上述的操作顺序。来自用于测量排出臭氧气体浓度的设备和pH传感器11的信号被提供给控制装置15，如有必要，还可向控制装置15 提供废水中物质的输入信息以及废水处理设备1的各个部分操作条件的设定值。操作信号从控制装置15输出到加热装置2、泵6、pH调节器8、臭氧发生器9和电磁阀14。

尽管对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用臭氧氧化的废水处理设备，其特征在于，包括：加热装置、储槽、排放管、循环管路、泵、氧化处理装置、pH调节器、臭氧发生器、排气管、pH传感器、脱气装置、生物处理装置、电磁阀、控制装置；其中所述加热装置与储槽相连，废水通过所述加热装置储存在所述储槽，由所述泵通过循环管路输送至氧化处理装置，所述氧化处理装置下部连接有臭氧发生器，经所述氧化处理装置处理后的水返回到所述储槽中；所述电磁阀设置在循环管路上，用于控制所述生物处理装置。

2.根据权利要求1所述的一种采用臭氧氧化的废水处理设备，其特征在于，所述储槽用于储存由所述氧化处理装置产生的废水。

3.根据权利要求1所述的一种采用臭氧氧化的废水处理设备，其特征在于，所述pH调节器包括控制装置，用于发出信号，将pH值控制在根据所述氧化处理装置所测量的氧化处理进度调整的值。

4.根据权利要求1所述的一种采用臭氧氧化的废水处理设备，其特征在于，所述加热装置用于加热所述废水，以在所述废水供应至所述氧化处理装置之前除去其中具有低沸点的有机化合物。

5.根据权利要求1所述的一种采用臭氧氧化的废水处理设备，其特征在于，所述循环管路在废水通过所述储槽循环至所述氧化处理装置的流入侧，包括用于去除溶解在水中的气体的脱气装置，所述气体通过所述脱气装置循环。

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