CN217947837U - 一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，包括臭氧池体、催化氧化装置、曝气装置、臭氧发生装置和臭氧尾气处理装置：所述臭氧池体为密封池体，其侧壁下端设有进水口，所述进水口上设有进水管；其侧壁上端设有出水口，所述出水口上设有出水管；所述催化氧化装置包括催化剂层，所述催化剂层设置在所述臭氧池体内；所述曝气装置设置在所述臭氧池体内的底端，所述曝气装置通过进气管与所述臭氧池体外的臭氧发生装置连通；所述臭氧池体的顶端设有尾气收集口，所述尾气收集口上设有尾气收集管，所述尾气收集管与所述臭氧池体外的所述臭氧尾气处理装置连通。

Description

一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，特别是涉及一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置。

背景技术

养猪废水是一种高浓度有机废水，成分复杂，常规生化处理后污染物浓度仍然比较高，不符合日趋严格的排放标准。随着我国养猪业规模化、工业化和集约化的不断发展，大量养猪场污水集中排放，严重超过当地环境的消纳容量，养猪业的污染防治形势越发严峻。目前，较多的养猪场采用厌氧处理后沼液还田资源化利用，但由于受养猪场周边可消纳耕地分布及季节灌溉等影响，大量沼液无法得到及时处理，导致养猪场背负巨大的环保压力。因此养猪废水采用深度处理后外排或回用才是养猪业污染防治的未来。

现有的养猪废水深度处理去除COD和色度，通常采用芬顿氧化及臭氧氧化等工艺，但存在着一些问题。芬顿氧化需要投加硫酸亚铁、双氧水及调节PH值的酸碱，劳动强度大、药剂成本高、产生大量的化学污泥，且污水处理后易返色。臭氧氧化技术则存在处理效率偏低，臭氧消耗量大，污水返色等问题；而采用臭氧催化氧化技术，往往存在催化剂用量大、易于堵塞的问题，需要设置专门的反洗系统，系统配置复杂，增加了运行管理的难度。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，包括臭氧池体、催化氧化装置、曝气装置、臭氧发生装置和臭氧尾气处理装置：

所述臭氧池体为密封池体，其侧壁下端设有进水口，所述进水口上设有进水管；其侧壁上端设有出水口，所述出水口上设有出水管；

所述催化氧化装置包括催化剂层，所述催化剂层设置在所述臭氧池体内；

所述曝气装置设置在所述臭氧池体内的底端，所述曝气装置通过进气管与所述臭氧池体外的臭氧发生装置连通；

所述臭氧池体的顶端设有尾气收集口，所述尾气收集口上设有尾气收集管，所述尾气收集管与所述臭氧池体外的所述臭氧尾气处理装置连通。

较佳地，所述臭氧池体内的上部设置出水堰槽，所述出水口连通于所述出水堰槽的底部高度位置处。

较佳地，所述曝气装置包括曝气管和若干曝气盘，所述曝气管设置在所述臭氧池体内的底端，所述曝气管的进气端通过所述进气管与所述臭氧发生装置连通；若干所述曝气盘分布在所述曝气管上；

所述进气管上设有进气阀门。

较佳地，所述臭氧池体内还设有排水管，所述排水管的下端位于所述曝气管的出气口端，所述排水管的上端从所述臭氧池体的顶端伸出至所述臭氧池体外；所述排水管上还设有排水阀门。

较佳地，所述曝气盘采用钛合金制成，其上设有若干微孔。

较佳地，所述臭氧池体的侧壁下端还设有放空口，所述放空口位于所述催化剂层的下方；所述放空口上设有放空管，所述放空管上设有放空阀门。

较佳地，所述进水管上设有进水阀门。

较佳地，所述催化氧化装置还包括承托层，所述承托层设置在所述臭氧池体内的下端，所述催化剂层设置在所述承托层上，所述承托层为用于支撑所述催化剂层的多孔隔板。

较佳地，所述催化剂层包括若干颗粒，所述颗粒包括纳米级过渡金属离子和氧化铝载体。

较佳地，所述臭氧池体在所述催化剂层及所述曝气装置位置处分别设置人孔。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

1、本实用新型提供了一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，针对养猪废水深度处理特点，采用新型高效纳米级金属催化剂，催化臭氧在水中的自分解，增加水中具有强氧化性的羟基自由基和单原子氧的浓度，可瞬时分解水中有机物，羟基自由基引发链反应，引起的连锁反应可使有机物得以充分分解，反应速度快，选择性低，进而提高养猪废水深度处理臭氧催化氧化效率，COD去除率可达65％以上。

2、本实用新型提供了一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，催化剂采用较大直径圆形颗粒，催化剂层厚度500mm左右，催化剂颗粒之间空隙较大，水流阻力小，不易堵塞，无需专门设置反洗系统。

3、本实用新型提供了一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，采用下进水上向流方式，水气同向而行，不存在气阻现象；所述的催化剂层在水位以下3.5m左右，可利用池体内水位压力和存水量直接放空池体冲刷反洗，简化维护管理工作，降低劳动强度。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：

图1为本实用新型的优选实施例提供的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

请参考图1，一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，包括臭氧池体1、催化氧化装置11、曝气装置6、臭氧发生装置2和臭氧尾气处理装置15：

所述臭氧池体1为密封池体，本实施例对臭氧池体1的材质不做限制，只要不跟臭氧池体1内的液体发生化学反应即可，如可以是一体化钢结构。

臭氧池体1侧壁下端设有进水口，所述进水口上设有进水管7，进水管7用于将外部的废水通入臭氧池体1内。本实施例采用废水从臭氧池体1下端进入，即采用下进水方式。所述进水管7上设有进水阀门8，进水阀门8位于臭氧池体1外，便于控制进水管7的通断，当通入废水时，打开进水阀门8；反洗时，关闭进水阀门8。

臭氧池体1侧壁上端设有出水口，所述出水口上设有出水管16，用于将处理后的废水排出至臭氧池体1外部，如将处理后的废水通过出水管16排出至后续处理单元。进一步的，所述臭氧池体1内的上部设置出水堰槽5，所述出水口连通于所述出水堰槽5的底部高度位置处。

所述臭氧池体1的侧壁下端设有放空口，所述放空口位于所述催化剂层的下方；所述放空口上设有放空管9，放空管9位于臭氧池体1外，所述放空管9上设有放空阀门10，放空阀门10位于臭氧池体1外。

所述催化氧化装置11包括承托层1102和催化剂层1101，所述承托层1102设置在所述臭氧池体1内的下端，所述催化剂层1101设置在所述承托层1102上。

进一步的，所述承托层1102为多孔隔板，用于支撑所述催化剂层1101。本实施例对多孔隔板的材质不做限制，只要保证其不与废水发生化学反应即可，如不锈钢材质的多孔隔板。

所述催化剂层1101包括若干颗粒，所述颗粒包括纳米级过渡金属离子和氧化铝载体。本实施例对颗粒的形状不做限制，如可以是采用较大直径(4mm)的圆形颗粒，催化剂层1101厚度在500mm左右，催化剂颗粒之间空隙较大，水流阻力小，不易堵塞，无需专门设置反洗系统。催化剂颗粒的活性材质为纳米级铁镍锰钴等过渡金属离子，载体为氧化铝，废水上向流穿过所述催化剂层1101时水流条件好，臭氧催化氧化效率高。

所述臭氧池体1在所述催化剂层1101及所述曝气装置6位置处分别设置人孔，便于检修维护。

所述曝气装置6设置在所述臭氧池体1内的底端，所述曝气装置6通过进气管3与所述臭氧池体1外的臭氧发生装置2连通，进气管3设有进气阀门4，进气阀门4位于臭氧池体1外，用于控制进气管3的通断。

曝气装置6是本领域的常规技术手段，本实施例对曝气装置6的具体构造不做限制，优选的，所述曝气装置6包括曝气管601和若干曝气盘602，所述曝气管601设置在所述臭氧池体1内的底端，所述曝气管601的进去端通过所述进气管3与所述臭氧发生装置2连通；若干所述曝气盘602分布在所述曝气管601上。所述曝气盘602采用钛合金制成，其上设有若干微孔，微孔孔径小，曝气阻力低，气泡扩散均匀，气液接触面积大，混合效果好，臭氧利用率高。

所述臭氧池体1内设有排水管12，所述排水管12的下端位于所述曝气管601的出气端，所述排水管12的上端从所述臭氧池体1的顶端伸出至所述臭氧池体1外；所述排水管12上还设有排水阀门13，排水阀门13位于臭氧池体1外。在臭氧运行时可短时打开排水阀门13，利用气体压力将可能进入曝气管601内的少量废水排出后，再关闭排水阀门13，废水可排回所述臭氧池内或废水收集池内，便于操作观察。

所述臭氧池体1的顶端设有尾气收集口，所述尾气收集口上设有尾气收集管14，所述尾气收集管14与所述臭氧池体1外的所述臭氧尾气处理装置15连通。

本实用新型提供的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其工作过程如下：

臭氧流程：臭氧发生装置2产生的臭氧通过进气管3及进气阀门4送至臭氧池体1内底部的曝气管601，经曝气盘602布气切割成微小气泡均匀扩散至水中，而后依次向上通过所述承托层1102、所述催化剂层1101及水体，最后残留的臭氧汇集至所述臭氧池体1液面上空间内，通过尾气收集管14引入尾气处理装置进行处理。

废水流程：废水首先经进水管7及进水阀门8进入臭氧池体1下部，曝气盘602在进水之下曝气，废水由下而上依次流经承托层1102、催化剂层1101，在臭氧和催化剂作用下发生催化氧化反应，降解有机物，脱除色度，废水经处理后收集进出水堰槽5，经出水管16流至后续处理单元。

反洗流程：随着臭氧催化氧化处理装置运行时间的增加，废水中悬浮物等杂质会逐渐被催化剂层1101截留，导致催化剂颗粒孔隙尺寸减少，阻力增大，需要进行反洗；关闭臭氧发生装置2，关闭进水阀门8，打开放空阀门10将臭氧池体1内废水进行放空，利用池内水位压力和存水量对催化剂层1101进行冲刷反洗，反洗水流将悬浮物等杂质冲出，反洗废水通过放空管9排出臭氧池体1。

本实用新型提供的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，针对养猪废水生化处理后，废水中仍残留较多的难降解大分子有机物，色度高，采用臭氧催化氧化技术进行深度处理，当废水PH值在8.2左右时，在催化条件下，臭氧自分解加剧，自由基型反应快速增加，降解有机物，断开不饱和原子发色基团，脱除色度，这种反应速度快，选择性低，与传统臭氧技术相比，可减少40％的臭氧反应时间，提高30％去除效率。

本实用新型提供的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，在保证臭氧处理效果的基础上，稍增大了催化剂颗粒尺寸，减少了催化剂用量，催化剂层1101厚度比较薄，阻力小，不宜堵塞，只需简单反洗冲刷就能将夹杂在催化剂层1101中的杂质冲出池外，实验证明，过多的增加催化剂层1101水力停留时间，处理效果增加不明显。

本实用新型提供的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，采用下进上出的水流方向，水气同向而行，不存在气阻现象；由于催化剂层1101在液下较低位置处，催化剂层1101孔隙较大，利用池内水位压力和水量就能达到较好的反洗效果，系统反洗时，只需放空池内废水即可，精简了系统配置，简化了运行管理工作，系统运行更趋稳定。

本实用新型提供的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，排水阀门13伸至池顶上方，便于现场人员在池外操作观察，加深了解臭氧曝气系统运行情况，降低劳动强度。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，包括臭氧池体、催化氧化装置、曝气装置、臭氧发生装置和臭氧尾气处理装置：

所述臭氧池体为密封池体，其侧壁下端设有进水口，所述进水口上设有进水管；其侧壁上端设有出水口，所述出水口上设有出水管；

所述催化氧化装置包括催化剂层，所述催化剂层设置在所述臭氧池体内；

所述曝气装置设置在所述臭氧池体内的底端，所述曝气装置通过进气管与所述臭氧池体外的臭氧发生装置连通；

所述臭氧池体的顶端设有尾气收集口，所述尾气收集口上设有尾气收集管，所述尾气收集管与所述臭氧池体外的所述臭氧尾气处理装置连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述臭氧池体内的上部设置出水堰槽，所述出水口连通于所述出水堰槽的底部高度位置处。

3.根据权利要求1所述的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述曝气装置包括曝气管和若干曝气盘，所述曝气管设置在所述臭氧池体内的底端，所述曝气管的进气端通过所述进气管与所述臭氧发生装置连通；若干所述曝气盘分布在所述曝气管上；

所述进气管上设有进气阀门。

4.根据权利要求3所述的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述臭氧池体内还设有排水管，所述排水管的下端位于所述曝气管的出气口端，所述排水管的上端从所述臭氧池体的顶端伸出至所述臭氧池体外；所述排水管上还设有排水阀门。

5.根据权利要求3所述的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述曝气盘采用钛合金制成，其上设有若干微孔。

6.根据权利要求1所述的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述臭氧池体的侧壁下端还设有放空口，所述放空口位于所述催化剂层的下方；所述放空口上设有放空管，所述放空管上设有放空阀门。

7.根据权利要求1所述的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述进水管上设有进水阀门。

8.根据权利要求1所述的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述催化氧化装置还包括承托层，所述承托层设置在所述臭氧池体内的下端，所述催化剂层设置在所述承托层上，所述承托层为用于支撑所述催化剂层的多孔隔板。

9.根据权利要求1所述的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述催化剂层包括若干颗粒，所述颗粒包括纳米级过渡金属离子和氧化铝载体。

10.根据权利要求1所述的一种用于养猪废水深度处理工艺的臭氧催化氧化处理装置，其特征在于，所述臭氧池体在所述催化剂层及所述曝气装置位置处分别设置人孔。

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