CN215403709U - 一种中水深度处理的耦合系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种中水深度处理的耦合系统，从左往右依次包括一体化的曝气池和生物滤池；该曝气池的顶端设置有密封盖板，密封盖板的右端下方设置有溢流槽，该溢流槽开设在曝气池上；曝气池上分别设置有进水口和臭氧输气管，臭氧输气管与曝气装置相连通，曝气装置位于曝气池的底部；生物滤池的底部设置有出水口，生物滤池的内部设置有生物过滤机构；其中，生物过滤机构能够过滤和生物降解污水中的有机污染物；曝气装置能够利用催化剂促进臭氧产生·OH自由基；溢流槽能够使污水从曝气池上方流进生物滤池。以此实现了生化工艺与臭氧氧化的工艺深度耦合，使得对中水的处理效果大幅度提升。

Description

一种中水深度处理的耦合系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种中水深度处理的耦合系统。

背景技术

中水回用，就是将污水或废水集中处理后，再次进行深度处理回用于生产和生活。其回用水不仅可以用于农业灌溉、绿化灌溉、回灌地下水、工业用水等，甚至可以进入水库作为人类的生活用水。中水回用不仅是节约水资源的有效措施，它还可以减少废水的排放量，减轻环境污染和水体污染，并且能有效缓解城市排水管道的超负荷现象，具有广阔的发展前景。现有污水深度处理为中水的技术包括高级氧化、生物深度过滤等单一或组合过滤。

臭氧氧化，是中水深度工艺中常见的高级氧化工艺之一，因其超强的氧化能力，对中水中有机污染物具有一定的去除能力。常规臭氧氧化过程存在臭氧分子无法与水体中有机污染物充分接触，导致去除效率不高；其次，臭氧氧化的作用机理是通过臭氧分解产生羟基自由基(·OH)，在常规条件下，臭氧产生的·OH含量较低，这是其处理效果不高的原因之一；另外，·OH的强氧化性机理是将中水中大分子有机污染物含有的不饱和键及芳香键破坏，进而降低中水中有机污染物的分子量，分子量的降低并未意味着有机污染物的彻底去除，因此还需后续处理工艺的耦合。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷与不足，为此本实用新型提供了一种中水深度处理的耦合系统，使得中水经过臭氧处理后，其可生化性得到大幅度提升；同时能够处理污水中的有机污染物。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种中水深度处理的耦合系统，从左往右依次包括一体化的曝气池和生物滤池；所述曝气池的顶端设置有密封盖板，所述密封盖板的右端下方设置有溢流槽，所述溢流槽开设在所述曝气池上；所述曝气池上分别设置有进水口和臭氧输气管，所述臭氧输气管与曝气装置相连通，所述曝气装置位于所述曝气池的底部；所述生物滤池的底部设置有出水口，所述生物滤池的内部设置有生物过滤机构；所述生物过滤机构被配置成能够过滤和生物降解污水中的有机污染物；所述曝气装置被配置成能够利用催化剂促进臭氧产生·OH自由基；所述溢流槽被配置成能够使污水从所述曝气池上方流进所述生物滤池。

进一步地，所述曝气装置包括曝气主管，所述曝气主管上设置有若干个曝气支管，所述曝气支管上设置有若干个微孔曝气头，所述曝气主管与所述臭氧输气管连通，所述微孔曝气头的内部盛装有催化剂。

进一步地，所述微孔曝气头包括催化盒，所述催化盒通过安装管与所述曝气支管连通，所述催化盒的圆周上设置有若干个钛合金曝气管，所述催化盒内盛装所述催化剂。

进一步地，所述催化剂为α-Al₂O₃颗粒。

进一步地，所述生物过滤机构包括隔网，所述隔网固定在所述生物滤池上，所述隔网的上方放置有生物活性炭，所述生物活性炭与所述生物滤池的内壁尺寸相匹配。

进一步地，所述隔网的下方设置有支撑层，所述支撑层被配置成能够对污水中的有机污染物进行生物降解和/或过滤，使得污水能够从所述出水口流出。

进一步地，所述支撑层为石英砂和沸石中的一种。

进一步地，所述溢流槽的截面为波浪形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过布设曝气装置和采用钛合金曝气管，提升了臭氧和待处理中水的接触面积，有利于臭氧在水体中的溶解；同时，在曝气装置上设置催化盒并填充α-Al₂O₃颗粒，在α-Al₂O₃颗粒存在条件下，有利于臭氧分解产生大量氧化性更强的·OH，进而有利于对中水的深度氧化处理，提升高级氧化的对中水中有机污染物的处理效率。此外，通过臭氧氧化和生物过滤的深度耦合，使得待处理中水中未被臭氧氧化的有机污染物进一步被生物活性炭上的微生物降解，进一步降低待处理中水中有机污染物含量，提升出水的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的剖视图。

图3为图2中微孔曝气头的结构示意图。

图4为图3中催化盒的内部示意图。

其中：1、曝气池；2、生物滤池；3、曝气装置；4、密封盖板；5、生物过滤机构；11、进水口；12、臭氧输气管；13、溢流槽；21、出水口；31、微孔曝气头；32、曝气支管；33、曝气主管；51、生物活性炭；52、隔网；53、支撑层；311、催化盒；312、安装管；313、钛合金曝气管；314、催化剂。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例

请参阅图1至图4，本实用新型提供了一种中水深度处理的耦合系统，从左往右依次包括一体化的曝气池1和生物滤池2；该曝气池1的顶端设置有密封盖板4，密封盖板4的右端下方设置有溢流槽13，该溢流槽13开设在曝气池1上；曝气池1上分别设置有进水口11和臭氧输气管12，臭氧输气管12与曝气装置3相连通，曝气装置3位于曝气池1的底部；生物滤池2的底部设置有出水口21，生物滤池2的内部设置有生物过滤机构5；其中，生物过滤机构5能够过滤和生物降解污水中的有机污染物；曝气装置3能够利用催化剂促进臭氧产生·OH自由基；溢流槽13能够使污水从曝气池1上方流进生物滤池2。

优选地，溢流槽13的截面为波浪形。

作为本实用新型的一个实施例，曝气装置3包括曝气主管33，该曝气主管33上设置有若干个曝气支管32，曝气支管32上设置有若干个微孔曝气头31，其中，曝气主管33与臭氧输气管12连通，微孔曝气头31的内部盛装有催化剂314。这里的微孔曝气头31可以采购现有的，比如河北普强环保设备有限公司生产的刚玉曝气头，采购之前需要根据定制要求将催化剂放进刚玉曝气头内。

作为本实用新型的一个实施例，微孔曝气头31包括催化盒311，该催化盒311通过安装管312与曝气支管32连通，催化盒311的圆周上设置有若干个钛合金曝气管313，催化盒311内盛装催化剂314。这里的钛合金曝气管313为采购现有产品，其材质采用工业钛粉为主要原材，经过高温烧结而成的，多用于臭氧处理。

优选地，上述催化剂314为α-Al₂O₃颗粒。

作为本实用新型的一个实施例，生物过滤机构5包括隔网52，隔网52固定在生物滤池2上，隔网52的上方放置有生物活性炭51，生物活性炭51与生物滤池2的内壁尺寸相匹配。通过生物活性炭51使得待处理中水中未被臭氧氧化的有机污染物进一步被生物活性炭51上的微生物降解，进一步降低待处理中水中有机污染物含量，同时也起到对有机污染物的过滤作用。其中，生物活性炭51的活性炭载体为柱状颗粒活性炭。

具体地，生物活性炭51上的生物膜采用自然生长的方式进行活性炭挂膜，具体操作步骤为：在水体平均温度20℃以上的条件下，对生物滤池2进水，进水方式为“上进下出”式，EBCT设置为20min，反冲洗周期为15d，反冲洗时间为5min，反冲洗膨胀率为15％±5％，待出水中有机物(以TOC计)稳定后可视为生物膜生长稳定。

优选地，隔网52的下方设置有支撑层53，支撑层53能够对污水中的有机污染物进行生物降解和/或过滤，使得污水能够从出水口21流出。

优选地，上述支撑层53为石英砂和沸石中的一种。其中，以沸石作为微生物生长的载体，借助沸石内部富有空穴和孔道的结构特点，通过吸附富集极性分子和细菌，创造微生物生长条件，使沸石表面生长一层生物膜，以同时发挥沸石的吸附性能和生物膜的作用，去除中水中的有机污染物。以石英砂作为滤材，可以进一步地对中水进行过滤净化。

本实用新型的工作流程：

待处理中水通过进水口11进入曝气池1后，臭氧经臭氧输气管12和曝气主管11分布至各曝气支管32，最后臭氧经微孔曝气头31进入曝气池2，微孔曝气头31的催化盒311内装有α-Al₂O₃颗粒，有利于催化臭氧产生更多·OH自由基，进而有利于中水中有机物的降解，在曝气池1中，中水的停留时间为20min，在臭氧的高效氧化效率和高接触时间下，中水中大分子有机物基本去除；进一步中水经过溢流槽13进入生物滤池2中生物过滤机构5，生物过滤机构5的EBCT为15min，在生物活性炭51的过滤和生物降解作用下，中水中的有机物进一步被去除，处理完毕的水体自上而下穿过隔网52和支撑层53，最后经出水口21流出。上述流程使用的臭氧浓度为0.8mg/mgTOC，EBCT指的是生物过滤系统中空床接触。

本实用新型可用其他的不违背本实用新型的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本实用新型的上述实施方案都只能认为是对本实用新型的说明而不能限制本实用新型，权利要求书指出了本实用新型的范围，而上述的说明并未指出本实用新型的范围，因此，在与本实用新型的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在本实用新型的权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种中水深度处理的耦合系统，其特征在于，从左往右依次包括一体化的曝气池(1)和生物滤池(2)；所述曝气池(1)的顶端设置有密封盖板(4)，所述密封盖板(4)的右端下方设置有溢流槽(13)，所述溢流槽(13)开设在所述曝气池(1)上；所述曝气池(1)上分别设置有进水口(11)和臭氧输气管(12)，所述臭氧输气管(12)与曝气装置(3)相连通，所述曝气装置(3)位于所述曝气池(1)的底部；所述生物滤池(2)的底部设置有出水口(21)，所述生物滤池(2)的内部设置有生物过滤机构(5)；所述生物过滤机构(5)被配置成能够过滤和生物降解污水中的有机污染物；所述曝气装置(3)被配置成能够利用催化剂促进臭氧产生·OH自由基；所述溢流槽(13)被配置成能够使污水从所述曝气池(1)上方流进所述生物滤池(2)。

2.根据权利要求1所述的耦合系统，其特征在于，所述曝气装置(3)包括曝气主管(33)，所述曝气主管(33)上设置有若干个曝气支管(32)，所述曝气支管(32)上设置有若干个微孔曝气头(31)，所述曝气主管(33)与所述臭氧输气管(12)连通，所述微孔曝气头(31)的内部盛装有催化剂(314)。

3.根据权利要求2所述的耦合系统，其特征在于，所述微孔曝气头(31)包括催化盒(311)，所述催化盒(311)通过安装管(312)与所述曝气支管(32)连通，所述催化盒(311)的圆周上设置有若干个钛合金曝气管(313)，所述催化盒(311)内盛装所述催化剂(314)。

4.根据权利要求3所述的耦合系统，其特征在于，所述催化剂(314)为α-Al₂O₃颗粒。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的耦合系统，其特征在于，所述生物过滤机构(5)包括隔网(52)，所述隔网(52)固定在所述生物滤池(2)上，所述隔网(52)的上方放置有生物活性炭(51)，所述生物活性炭(51)与所述生物滤池(2)的内壁尺寸相匹配。

6.根据权利要求5所述的耦合系统，其特征在于，所述隔网(52)的下方设置有支撑层(53)，所述支撑层(53)被配置成能够对污水中的有机污染物进行生物降解和/或过滤，使得污水能够从所述出水口(21)流出。

7.根据权利要求6所述的耦合系统，其特征在于，所述支撑层(53)为石英砂和沸石中的一种。

8.根据权利要求1所述的耦合系统，其特征在于，所述溢流槽(13)的截面为波浪形。

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