申請日2015.11.05

　　公開(公告)日2017.12.15

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池、氣浮池、氧化處理裝置、生物反應(yīng)器、沉淀池和過濾裝置，所述調(diào)節(jié)池、氣浮池、氧化處理裝置、生物反應(yīng)器、沉淀池和過濾裝置依次相連接;所述氧化處理裝置包括氧氣反應(yīng)器、氧化劑加藥裝置和催化劑加藥裝置，所述氧化反應(yīng)器的底部設(shè)置有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管與射流器相連接，所述氧化加藥裝置包括氧化劑加藥罐和計量器I，所述催化劑加藥裝置包括催化劑加藥罐和計量器II，所述氧化劑加藥罐與所述計量器I相連接，所述計量器I通過閥門I與所述射流器相連接，所述催化劑加藥罐與所述計量器II相連接，所述計量器II通過所述閥門I與所述射流器相連接。本發(fā)明處理徹底，光利用率高，自動化程度強(qiáng)。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于：包括調(diào)節(jié)池、氣浮池、氧化處理裝置、生物反應(yīng)器、沉淀池和過濾裝置，所述調(diào)節(jié)池、氣浮池、氧化處理裝置、生物反應(yīng)器、沉淀池和過濾裝置依次相連接;

　　所述氧化處理裝置包括氧化反應(yīng)器、氧化劑加藥裝置和催化劑加藥裝置，所述氧化反應(yīng)器的底部設(shè)置有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管與射流器相連接，所述氧化劑加藥裝置包括氧化劑加藥罐和計量器I，所述催化劑加藥裝置包括催化劑加藥罐和計量器II，所述氧化劑加藥罐與所述計量器I相連接，所述計量器I通過閥門I與所述射流器相連接，所述催化劑加藥罐與所述計量器II相連接，所述計量器II通過所述閥門I與所述射流器相連接;

　　所述難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)還包括控制裝置，所述進(jìn)水管上設(shè)置有閥門II，所述閥門II與所述控制裝置相連接;

　　所述氧化劑加藥裝置包括的計量器I和催化劑加藥裝置包括的計量器II均與所述控制裝置相連接，所述控制裝置與所述閥門I相連接;

　　所述氧化反應(yīng)器包括混合區(qū)和反應(yīng)區(qū)，所述混合區(qū)和反應(yīng)區(qū)由所述氧化反應(yīng)器的底部向頂部設(shè)置，所述氧化反應(yīng)器的頂部設(shè)置有出水管，所述混合區(qū)設(shè)置有液位傳感器，所述液位傳感器與所述控制裝置相連接，所述進(jìn)水管與所述氣浮池的出水口相連接，所述出水管與所述生物反應(yīng)器底部的進(jìn)水口相連接;

　　所述氧化反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)設(shè)置有多層隔板，隔板間設(shè)置有紫外燈管，所述紫外燈管與所述隔板垂直，且隔板上開有圓周均布孔，且所述紫外燈管避開圓周均布孔設(shè)置;相鄰隔板間的圓周均布孔錯開設(shè)置;

　　所述氣浮池的底部設(shè)置有曝氣器和空氣進(jìn)口;

　　所述生物反應(yīng)器的底部設(shè)置有曝氣器和空氣進(jìn)口;所述生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有填料，且投加有菌種。

　　2.一種如權(quán)利要求1所述的一種難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)的方法，其特征在于，包括如下步驟：

　　(1)廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池緩沖其沖擊力;

　　(2)經(jīng)步驟(1)處理后的廢水進(jìn)入氣浮池，向氣浮池中加入混凝劑，在氣浮池底部的曝氣器的作用下，廢水與混凝劑充分混合，加快產(chǎn)生絮凝體，以去除廢水中的有機(jī)懸浮物;

　　(3)經(jīng)步驟(2)處理后的預(yù)處理水進(jìn)入氧化反應(yīng)器，氧化劑由氧化劑加藥裝置通過射流器與預(yù)處理水混合后從進(jìn)水管加入氧化反應(yīng)器的底部，催化劑由催化劑加藥裝置通過射流器與預(yù)處理水混合后從進(jìn)水管加入氧化反應(yīng)器的底部，根據(jù)計量器I計量加入氧化劑的量和計量器II計量加入催化劑的量，當(dāng)氧化劑和催化劑加入的量達(dá)到用量標(biāo)準(zhǔn)時，計量器I和計量器II發(fā)送信號給控制裝置，控制裝置關(guān)閉閥門I;當(dāng)混合區(qū)的液位高于設(shè)定的最高液位值時，液位傳感器傳遞信號給控制裝置，以關(guān)閉閥門II;預(yù)處理水與氧化劑和催化劑在氧化反應(yīng)器底部的混合區(qū)混合，混合水經(jīng)反應(yīng)區(qū)的多層隔板分隔，充分與紫外光接觸，以徹底去除預(yù)處理水中的難降解物質(zhì);當(dāng)混合區(qū)的液位低于設(shè)定的最低液位值時，液位傳感器傳遞信號給控制裝置，以打開閥門I和閥門II;

　　(4)經(jīng)步驟(3)處理后的氧化水進(jìn)入生物反應(yīng)器，在生物反應(yīng)器底部的曝氣器的作用下，氧化水充分與生物反應(yīng)器內(nèi)的填料和菌種混合，進(jìn)行生物降解;

　　(5)經(jīng)步驟(4)處理后的生化水進(jìn)入沉淀池和過濾裝置，經(jīng)沉淀和過濾處理后達(dá)到排放。

　　說明書

　　一種難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)及方法。

　　背景技術(shù)

　　在各種類型的廢水中，含有大量難降解有機(jī)污染物的廢水是水污染的主要元兇。這些難被微生物降解的有機(jī)污染物主要來源于石油化工、冶金、印染、制藥、造紙等工業(yè)行業(yè)，以及農(nóng)村使用的農(nóng)藥和城市生活垃圾。這些難降解有機(jī)廢水的特點是濃度較高，成分復(fù)雜，毒性強(qiáng)，化學(xué)耗氧量高、具有“三致”作用或毒性，一旦向環(huán)境排放，將會引發(fā)嚴(yán)峻的環(huán)境污染，并威脅人民的健康。

　　目前難降解有機(jī)廢水的處理方法主要有三大類，分別是：生物法、物理法和化學(xué)氧化法。隨著民眾環(huán)境保護(hù)意識的日益增強(qiáng)和國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，之前大多數(shù)企業(yè)采用的生物處理技術(shù)不能達(dá)到最新的行業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，目前被廣泛接受的工藝是采用生化處理+深度處理相結(jié)合的處理方法，生化處理可以在低成本的條件下去除大量污染物，而深度處理則能進(jìn)一步去除廢水中的難降解有機(jī)物，保證達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前研究較多的深度處理技術(shù)是膜分離技術(shù)和高級氧化技術(shù)。膜分離技術(shù)雖然處理效果不錯，但是由于濃縮液難處理、膜易污染以及投資運行成本高等缺點，應(yīng)用受到很大限制。高級氧化法利用羥基自由基(-OH)將廢水中的有毒有機(jī)物分解成為無毒或低毒的小分子物質(zhì)進(jìn)而提高其可生化性，甚至徹底轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水等無機(jī)物，是一種徹底處理水中有機(jī)污染物的方法。

　　芬頓技術(shù)是近年來比較受重視的一種高級氧化技術(shù)：Fe2+催化H2O2生成氧化能力極高的-OH，-OH進(jìn)一步氧化有機(jī)物。光助-芬頓體系則兼具高級氧化技術(shù)和光催化氧化技術(shù)的優(yōu)點，降解效率高、二次污染低。在難降解廢水處理領(lǐng)域，光助-芬頓體系已經(jīng)逐漸成為公認(rèn)的最具應(yīng)用前景的技術(shù)之一。目前光助-芬頓法用于實際廢水的工業(yè)化處理運用不多，除了成本要進(jìn)一步控制外，急需要解決的就是設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、效率高、適于工業(yè)化的光反應(yīng)器。

　　專利號CN201310525733.2揭露了一種去除多種難降解有機(jī)污染物的多維電極電催化裝置，該多維電極電催化裝置由電解槽、極板卡槽、格柵支架、透水格柵、磁珠、出水口、不銹鋼陰極板、負(fù)載Pt摻雜CoO-SnO鍍SrO膜鈦基陽極板、電線、穩(wěn)壓穩(wěn)流電源和含NiO中間層的負(fù)載Ag摻雜CuO-CeO2活性氧化鋁粒子電極組成;在電解槽的底部放置磁珠，中下部設(shè)有出水口;格柵支架分布在電解槽的四角，透水格柵和極板卡槽均為活動式;在電解槽中共放置4個極板卡槽，每個極板卡槽上均勻設(shè)置5個卡位;含NiO中間層的負(fù)載Ag摻雜CuO-CeO2活性氧化鋁粒子電極均勻投入不銹鋼陰極板和負(fù)載Pt摻雜NiO-SnO鍍PbO膜鈦基陽極板之間的空隙中。此專利采用電解氧化去除廢水中的難降解有機(jī)化合物，雖其解決了難降解有機(jī)化合物處理，但是很明顯地可以得出采用電解氧化法來處理廢水中的難降解有機(jī)物，其在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)復(fù)雜，制造費用高，裝拆麻煩。

　　專利號CN201310328341.7揭露了一種處理難降解有機(jī)廢水的通用型內(nèi)循環(huán)芬頓反應(yīng)器，其特征在于：所述反應(yīng)器結(jié)構(gòu)包括：進(jìn)水口、混合區(qū)、擋板、第一重套筒、第二重套筒、第三重套筒、紫外燈、溢流槽、出水口、反應(yīng)器外壁、第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)、曝氣頭、空氣入口;所述反應(yīng)器是上部為圓柱、下部為圓臺的加蓋筒體，底部設(shè)進(jìn)水口和曝氣頭，中間設(shè)置下部開口的三重套筒，將反應(yīng)器分隔為混合區(qū)、第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)，上部設(shè)溢流槽和出水口，底部設(shè)有倒置喇叭狀的擋板，反應(yīng)器內(nèi)布置有紫外燈;所述反應(yīng)器中央的第一反應(yīng)區(qū)布置紫外燈束，反應(yīng)器外圍的第二反應(yīng)區(qū)均勻布置數(shù)根紫外燈;所述反應(yīng)器的光系統(tǒng)設(shè)置為中間一個光源外圍一圈光源的多光源形式;所述反應(yīng)器既適用于多相芬頓體系又適用于均相芬頓體系，既適用于普通芬頓體系又適用于光助-芬頓體系，根據(jù)廢水的性質(zhì)和污染物濃度，可以通過加入不同形式的催化劑和開關(guān)紫外燈達(dá)到不同的處理效果，對于均相芬頓體系，加入亞鐵離子作為催化劑;對于多相芬頓體系，加入固體催化劑顆粒作為催化劑;對于普通均相芬頓體系，關(guān)閉紫外燈;對于光助芬頓體系，打開紫外燈;反應(yīng)器底部設(shè)有曝氣頭和進(jìn)水口，由于上升水流和上浮氣泡的作用，在混合區(qū)、第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)之間出現(xiàn)密度差，驅(qū)使待處理溶液和芬頓試劑在三個區(qū)之間循環(huán)流動，多余的氣體從反應(yīng)器頂部的通氣孔溢出，進(jìn)水、空氣、催化劑和過氧化氫在混合區(qū)混合，向上進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)，發(fā)生芬頓反應(yīng)，由于第一重套筒上邊沿高于溢流槽上邊沿，待處理溶液向下在三重套筒之間形成二級回流即催化劑顆粒在此處可控分級回流，反應(yīng)液從三重套筒之間流下之后，部分待處理溶液進(jìn)入外圍，廢水在第二反應(yīng)區(qū)繼續(xù)被降解，若使用固相催化劑，催化劑顆�？梢苑�(wěn)定沉降以實現(xiàn)固-液分離，處理后的上清液經(jīng)溢流槽和出水口排出，部分廢水和催化劑經(jīng)擋板作用回流到底部的混合區(qū)，與進(jìn)水空氣混合后向上流動。此專利采用光助-芬頓法來實現(xiàn)難降解有機(jī)廢水的處理，廢水與氧化劑和催化劑在混合區(qū)混合后，集體涌入反應(yīng)區(qū)，由于紫外線的穿透能力差，甚至僅一張紙就可以遮擋，因此對于集體涌入的混合水，紫外線只能照射到與其接觸的表面，而混合水的內(nèi)部紫外線根本無法穿過，致使紫外線無法與內(nèi)部的混合水接觸，導(dǎo)致處于混合水內(nèi)部含有的難降解有機(jī)物無法得到降解，從而處理不徹底，無法達(dá)標(biāo)排放。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)及方法，本發(fā)明處理徹底，達(dá)標(biāo)排放，光利用率高，實現(xiàn)了難降解有機(jī)廢水處理的流程化，提高了自動化程度。

　　為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)，包括調(diào)節(jié)池、氣浮池、氧化處理裝置、生物反應(yīng)器、沉淀池和過濾裝置，所述調(diào)節(jié)池、氣浮池、氧化處理裝置、生物反應(yīng)器、沉淀池和過濾裝置依次相連接;所述氧化處理裝置包括氧化反應(yīng)器、氧化劑加藥裝置和催化劑加藥裝置，所述氧化反應(yīng)器的底部設(shè)置有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管與射流器相連接，所述氧化劑加藥裝置包括氧化劑加藥罐和計量器I，所述催化劑加藥裝置包括催化劑加藥罐和計量器II，所述氧化劑加藥罐與所述計量器I相連接，所述計量器I通過閥門I與所述射流器相連接，所述催化劑加藥罐與所述計量器II相連接，所述計量器II通過所述閥門I與所述射流器相連接。

　　進(jìn)一步的，所述難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)還包括控制裝置，所述進(jìn)水管上設(shè)置有閥門II，所述閥門II與所述控制裝置相連接。

　　進(jìn)一步的，所述氧化劑加藥裝置包括的計量器I和催化劑加藥裝置包括的計量器II均與所述控制裝置相連接，所述控制裝置與所述閥門I相連接。

　　進(jìn)一步的，所述氧化反應(yīng)器包括混合區(qū)和反應(yīng)區(qū)，所述混合區(qū)和反應(yīng)區(qū)由所述氧化反應(yīng)器的底部向頂部設(shè)置，所述氧化反應(yīng)器的頂部設(shè)置有出水管，所述混合區(qū)設(shè)置有液位傳感器，所述液位傳感器與所述控制裝置相連接，所述進(jìn)水管與所述氣浮池的出水口相連接，所述出水管與所述生物反應(yīng)器底部的進(jìn)水口相連接。

　　進(jìn)一步的，所述生物反應(yīng)器的底部設(shè)置有曝氣器和空氣進(jìn)口。

　　進(jìn)一步的，所述氧化反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)設(shè)置有多層隔板，隔板間設(shè)置有紫外燈管，且隔板上開有圓周均布孔，且所述紫外燈管避開圓周均布孔設(shè)置。

　　進(jìn)一步的，所述隔板上開有的圓周均布孔，相鄰隔板間的圓周均布孔錯開設(shè)置。

　　進(jìn)一步的，所述氣浮池的底部設(shè)置有曝氣器和空氣進(jìn)口。

　　進(jìn)一步的，所述生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有填料，且投加有菌種。

　　本發(fā)明的一種難降解有機(jī)廢水的處理系統(tǒng)的方法，包括如下步驟：

　　(1)廢水進(jìn)入調(diào)節(jié)池緩沖其沖擊力;

　　(2)經(jīng)步驟(1)處理后的廢水進(jìn)入氣浮池，向氣浮池中加入混凝劑，在氣浮池底部的曝氣器的作用下，廢水與混凝劑充分混合，加快產(chǎn)生絮凝體，以去除廢水中的有機(jī)懸浮物;

　　(3)經(jīng)步驟(2)處理后的預(yù)處理水進(jìn)入氧化反應(yīng)器，氧化劑由氧化劑加藥裝置通過射流器與預(yù)處理水混合后從進(jìn)水管加入氧化反應(yīng)器的底部，催化劑由催化劑加藥裝置通過射流器與預(yù)處理水混合后從進(jìn)水管加入氧化反應(yīng)器的底部，根據(jù)計量器I計量加入氧化劑的量和計量器II計量加入催化劑的量，當(dāng)氧化劑和催化劑加入的量達(dá)到用量標(biāo)準(zhǔn)時，計量器I和計量器II發(fā)送信號給控制裝置，控制裝置關(guān)閉閥門I;當(dāng)混合區(qū)的液位高于設(shè)定的最高液位值時，液位傳感器傳遞信號給控制裝置，以關(guān)閉閥門II;預(yù)處理水與氧化劑和催化劑在氧化反應(yīng)器底部的混合區(qū)混合，混合水經(jīng)反應(yīng)區(qū)的多層隔板分隔，充分與紫外光接觸，以徹底去除預(yù)處理水中的難降解物質(zhì);當(dāng)混合區(qū)的液位低于設(shè)定的最低液位值時，液位傳感器傳遞信號給控制裝置，以打開閥門I和閥門II;

　　(4)經(jīng)步驟(3)處理后的氧化水進(jìn)入生物反應(yīng)器，在生物反應(yīng)器底部的曝氣器的作用下，氧化水充分與生物反應(yīng)器內(nèi)的填料和菌種混合，進(jìn)行生物降解;

　　(5)經(jīng)步驟(4)處理后的生化水進(jìn)入沉淀池和過濾裝置，經(jīng)沉淀和過濾處理后達(dá)到排放。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

　　1、本發(fā)明通過調(diào)節(jié)池和氣浮池，實現(xiàn)了廢水的預(yù)處理過程，將廢水中的有機(jī)懸浮物得以去除，為后序的氧化處理和生物反應(yīng)提供了良好的準(zhǔn)備。

　　2、本發(fā)明通過計量器I計量加入氧化劑的量，通過計量器II計量加入催化劑的量，當(dāng)加入氧化劑和催化劑的量達(dá)到用量標(biāo)準(zhǔn)時，計量器I和計量器II發(fā)送信號給控制裝置，控制裝置自動關(guān)閉閥門I，以不再加入氧化劑和催化劑;混合區(qū)設(shè)置的液位傳感器，用于當(dāng)混合區(qū)的液位高于設(shè)定的最高液位值時，控制裝置自動關(guān)閉閥門II，不再進(jìn)入預(yù)處理水，以實現(xiàn)一定量的廢水配比一定的氧化劑和催化劑進(jìn)行氧化處理，使得處理更加徹底，防止由于廢水過多，而氧化劑和催化劑量過少，導(dǎo)致無法完全將廢水中的難降解有機(jī)物清除等的情況;當(dāng)混合區(qū)的液位低于設(shè)定的最低液位值時，控制裝置自動打開閥門I和閥門II，以進(jìn)入下一循環(huán)的氧化劑和催化劑的加入及預(yù)處理水的進(jìn)入，此提高了氧化處理過程的自動化程度，無需耗費人工去計量和添加氧化劑和催化劑及關(guān)閉閥門，同時保證了廢水與氧化劑和催化劑的比例，使得處理更加徹底。

　　3、本發(fā)明廢水與氧氣劑和催化劑在氧化反應(yīng)器的混合區(qū)充分混合，經(jīng)混合的混合水在多層隔板的作用下，分離成若干細(xì)小的水柱，使得紫外線能夠充分與混合水接觸并穿透各細(xì)小水柱，又相鄰隔板上開有的圓周均布孔是錯開設(shè)置的，前面的隔板將混合水分離成細(xì)小水柱后，紫外線能接觸到和穿透到的地方其難降解有機(jī)物被清除，而后面的隔板進(jìn)一步將水柱重新分離，以清除前面隔板分離后可能有部分難降解有機(jī)物未被清除的狀態(tài)，從而實現(xiàn)了廢水中難降解有機(jī)物的徹底清除。