申請日2015.09.08

　　公開(公告)日2015.12.23

　　IPC分類號C02F9/14

　　摘要

　　本發(fā)明涉及工業(yè)廢水的處理裝置及處理方法。該處理裝置包括臭氧發(fā)生器、廢水進(jìn)水罐、廢水泵、管道混合器、臭氧催化氧化反應(yīng)器、產(chǎn)水罐和生物反應(yīng)器，臭氧發(fā)生器與管道混合器連接;廢水進(jìn)水罐的輸出端通過廢水泵與管道混合器連接，管道混合器的輸出端與臭氧催化氧化反應(yīng)器的入口連接，臭氧催化氧化反應(yīng)器的出口與產(chǎn)水罐的輸入端連接，產(chǎn)水罐的輸出端通過廢水泵與生物反應(yīng)器連接，生物反應(yīng)器的出水口與產(chǎn)水罐的入口連接。本發(fā)明的廢水處理裝置能實現(xiàn)高效生物脫氮性能，臭氧催化氧化和生化一體化處理，降低運行成本，有效實現(xiàn)廢水催化氧化反應(yīng)與廢水膜分離同步進(jìn)行，產(chǎn)出水水質(zhì)好;提高裝置運行的可靠性和穩(wěn)定性。

　　摘要附圖

 

　　權(quán)利要求書

　　1.一種工業(yè)廢水的處理裝置，其特征在于，包括臭氧發(fā)生器(1)、 廢水進(jìn)水罐(2)、廢水泵(3)、管道混合器(9)、臭氧催化氧化反應(yīng) 器(4)、產(chǎn)水罐(5)和生物反應(yīng)器(6)，臭氧發(fā)生器(1)與管道混 合器(9)連接;廢水進(jìn)水罐(2)的輸出端通過廢水泵(3)與管道 混合器(9)連接，管道混合器(9)的輸出端與臭氧催化氧化反應(yīng)器 (4)的入口連接，臭氧催化氧化反應(yīng)器(4)的出口與產(chǎn)水罐(5) 的輸入端連接，產(chǎn)水罐(5)的輸出端通過廢水泵(3)與生物反應(yīng)器 (6)連接，生物反應(yīng)器(6)的出水口與產(chǎn)水罐(5)的入口連接。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水的處理裝置，其特征在于，所述 的臭氧催化氧化反應(yīng)器(4)包括反應(yīng)器本體、膜管(42)、中心筒(41)、 廢水入口(43)、出水口(44)和放空口(45);反應(yīng)器本體上端設(shè)有 放空口(45)，反應(yīng)器本體的一側(cè)設(shè)有出水口(44);反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè) 有中心筒(41)，所述的中心筒(41)底部設(shè)有廢水入口(43)，中心 筒(41)的兩端由管板固定;所述的膜管(42)兩端由管板固定并密 封，膜管(42)圍繞中心筒(41)呈圓周形排列，各膜管(42)之間 互通，中心筒(41)與膜管(42)連通。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)廢水的處理裝置，其特征在于， 所述的臭氧催化氧化反應(yīng)器(4)的膜管(42)為陶瓷膜管或鈦合金 棒或鈦合金管，該膜管(42)為孔徑5～10微米、直徑20～40毫米、 長度1～1.5米的圓管。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的工業(yè)廢水的處理裝置，其特征在于， 所述的中心筒(41)為直徑為100～300毫米的陶瓷管或不銹鋼管。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水的處理裝置，其特征在于，所述 的生物反應(yīng)器(6)包括反應(yīng)器本體、沸騰球反應(yīng)床(62)、廢水入口 (63)、空氣進(jìn)口(64)、手孔(65)、出水口(66)和放空口(67)， 所述的反應(yīng)器本體內(nèi)部設(shè)有沸騰球反應(yīng)床(62)，沸騰球反應(yīng)床(62) 上有至少一個沸騰球(69)，所述的沸騰球(69)為直徑30-70毫米 的聚丙烯球，該沸騰球(69)上有孔徑2-5毫米網(wǎng)眼，沸騰球(69) 內(nèi)部分為中心層(610)和外層(61)，中心層(610)填充鐵炭填料 和聚丙烯空心球，外層(61)填充火山巖和粘土陶粒，組成比重為 0.8-1.5的沸騰球(69);反應(yīng)器本體的下端設(shè)有廢水入口(63)和空 氣進(jìn)口(64)，反應(yīng)器本體的上端設(shè)有放空口(67)，反應(yīng)器本體的一 側(cè)設(shè)有手孔(65)，另一側(cè)設(shè)有出水口(66)。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的工業(yè)廢水的處理裝置，其特征在于， 所述的生物反應(yīng)器(6)內(nèi)部還設(shè)有火山巖濾層(68)。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)廢水的處理裝置，其特征在于，該處 理裝置還包括真空泵(10)、空氣凈化裝置(7)、空壓機(jī)(8)和產(chǎn)水 泵(11)。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)廢水的處理裝置，其特征在于，所述 的真空泵(10)與產(chǎn)水罐(11)的排氣口連接，所述的空氣凈化裝置 (7)和空壓機(jī)(8)與生物反應(yīng)器(6)串聯(lián)連接;所述的產(chǎn)水泵(11) 與產(chǎn)水罐(5)的輸出端連接。

　　9.一種工業(yè)廢水處理方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的工 業(yè)廢水處理裝置進(jìn)行廢水處理，包括以下步驟：

　　將工業(yè)廢水流入廢水進(jìn)水罐(2)，經(jīng)廢水泵(3)加壓與臭氧發(fā)生 器(1)產(chǎn)生的含臭氧的氣體經(jīng)管道混合器(9)混合，進(jìn)入臭氧催化 氧化反應(yīng)器(4)，氣體由臭氧催化氧化反應(yīng)器(4)排出;處理后的 水被抽入產(chǎn)水罐(5)，然后被廢水泵(3)加壓進(jìn)入生物反應(yīng)器(6)， 同時向生物反應(yīng)器(6)內(nèi)鼓入空氣曝氣，處理后的合格廢水被泵入 產(chǎn)水罐(5);經(jīng)脫鹽處理后回用或排放。

　　說明書

　　工業(yè)廢水的處理裝置及處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)廢水的處理裝 置及處理方法。

　　背景技術(shù)

　　工業(yè)廢水是工業(yè)生產(chǎn)的伴生產(chǎn)物，工業(yè)廢水的產(chǎn)生量較大，并含 有大量各類有機(jī)污染物和可溶性鹽類雜質(zhì)，直接排放會對水體和周圍 環(huán)境造成嚴(yán)重危害，必須進(jìn)行處理才能排放或回用。生化工藝是處理 各類工業(yè)廢水最常用的方法，可有效降解廢水各類有機(jī)污染物，且處 理成本低廉。隨著工業(yè)技術(shù)發(fā)展和環(huán)保要求的日益提高，對各類工業(yè) 廢水處理標(biāo)準(zhǔn)及回用的要求越來越高，目前許多工業(yè)廢水雖經(jīng)生化處 理后仍無法滿足要求，同時，還有各種難生化處理的工業(yè)廢水仍然面 臨處理成本高的難題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中工業(yè)廢水聯(lián)合處理工藝臭氧利用效率 低，生化效果不理想，處理成本高的不足的問題，將臭氧催化氧化反 應(yīng)器和生物反應(yīng)器耦合，提供了一種臭氧催化氧化和生化一體化的工 業(yè)廢水的處理裝置及處理方法，有效解決工業(yè)廢水難生化處理的問 題，尤其在工業(yè)廢水深度處理和回用方面具有更獨特的作用。

　　本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：工業(yè)廢水的處理裝置，包括臭氧發(fā)生器、 廢水進(jìn)水罐、廢水泵、管道混合器、臭氧催化氧化反應(yīng)器、產(chǎn)水罐和 生物反應(yīng)器，臭氧發(fā)生器與管道混合器連接;廢水進(jìn)水罐的輸出端通 過廢水泵與管道混合器連接，管道混合器的輸出端與臭氧催化氧化反 應(yīng)器的入口連接，臭氧催化氧化反應(yīng)器的出口與產(chǎn)水罐的輸入端連 接，產(chǎn)水罐的輸出端通過廢水泵與生物反應(yīng)器連接，生物反應(yīng)器的出 水口與產(chǎn)水罐的入口連接。

　　進(jìn)一步的，所述的臭氧催化氧化反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體、膜管、 中心筒、廢水入口、出水口和放空口;反應(yīng)器本體上端設(shè)有放空口， 反應(yīng)器本體的一側(cè)設(shè)有出水口;反應(yīng)器本體內(nèi)設(shè)有中心筒，所述的中 心筒底部設(shè)有廢水入口，中心筒的兩端由管板固定;所述的膜管兩端 由管板固定并密封，膜管圍繞中心筒呈圓周形排列，各膜管之間互通， 中心筒與膜管連通。

　　進(jìn)一步的，所述的臭氧催化氧化反應(yīng)器的膜管為陶瓷膜管或鈦合 金棒或鈦合金管，該膜管為孔徑5～10微米、直徑20～40毫米、長度 1～1.5米的圓管。

　　進(jìn)一步的，所述的中心筒為直徑為100～300毫米的陶瓷管或不銹 鋼管。

　　進(jìn)一步的，所述的生物反應(yīng)器包括反應(yīng)器本體、沸騰球反應(yīng)床、 廢水入口、空氣進(jìn)口、手孔、出水口和放空口，所述的反應(yīng)器本體內(nèi) 部設(shè)有沸騰球反應(yīng)床，沸騰球反應(yīng)床上有至少一個沸騰球，所述的沸 騰球為直徑30-70毫米的聚丙烯球，該沸騰球上有孔徑2-5毫米網(wǎng)眼， 沸騰球內(nèi)部分為中心層和外層，中心層填充鐵炭填料和聚丙烯空心 球，外層填充火山巖和粘土陶粒，組成比重為0.8-1.5的沸騰球;反 應(yīng)器本體的下端設(shè)有廢水入口和空氣進(jìn)口，反應(yīng)器本體的上端設(shè)有放 空口，反應(yīng)器本體的一側(cè)設(shè)有手孔，另一側(cè)設(shè)有出水口。

　　進(jìn)一步的，所述的生物反應(yīng)器內(nèi)部還設(shè)有火山巖濾層。

　　進(jìn)一步的，該處理裝置還包括真空泵、空氣凈化裝置、空壓機(jī)和 產(chǎn)水泵。

　　進(jìn)一步的，所述的真空泵與產(chǎn)水罐的排氣口連接，所述的空氣凈 化裝置和空壓機(jī)與生物反應(yīng)器串聯(lián)連接;所述的產(chǎn)水泵與產(chǎn)水罐的輸 出端連接。

　　本發(fā)明另一個目的是請求保護(hù)采用上述工業(yè)廢水處理裝置進(jìn)行 廢水處理的方法，包括以下步驟：

　　將工業(yè)廢水流入廢水進(jìn)水罐，經(jīng)廢水泵加壓與臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的 含臭氧的氣體經(jīng)管道混合器混合，進(jìn)入臭氧催化氧化反應(yīng)器，氣體由 臭氧催化氧化反應(yīng)器排出，處理后的水被抽入產(chǎn)水罐;然后被廢水泵 加壓進(jìn)入生物反應(yīng)器，同時向生物反應(yīng)器內(nèi)鼓入空氣曝氣，處理后的 合格廢水被泵入產(chǎn)水罐;經(jīng)脫鹽處理后回用或排放。

　　本發(fā)明將臭氧催化氧化反應(yīng)器和生物反應(yīng)器耦合，組成新一代臭 氧催化氧化和生化一體化處理裝置。通過控制選擇粉末催化的類型和 投加濃度，以及臭氧的加入量和水力停留時間，控制臭氧催化氧化的 深度和效率，從而實現(xiàn)提高難生化廢水的B/CB比，可有效提高同步 消化和反硝化效能;有效深度處理煉油、化工和造紙等多種難降解的 工業(yè)廢水化學(xué)需氧量;尤其適合處理丙烯腈類廢水，滿足新的環(huán)保和 回用要求。臭氧催化氧化反應(yīng)器中催化劑為Fe2O3、CoO、CuO、 MnO、NiO、PtO、ZnO、VO和CeO中的幾種復(fù)合活性組分，粉末 的粒度為50-100微米(150-300目)，投加濃度為反應(yīng)器中水的 0.1%-5%。

　　與傳統(tǒng)的廢水處理裝置相比，本發(fā)明的有益效果是：

　　采用本發(fā)明的處理裝置，臭氧的利用效率可提高30%以上;生物 脫氮效率提高20%以上;化學(xué)需氧量降解效率可提高20-30%;實現(xiàn) 高效生物脫氮性能;本發(fā)明的廢水處理裝置實現(xiàn)臭氧催化氧化和生化 一體化處理，降低運行成本，有效實現(xiàn)廢水催化氧化反應(yīng)與廢水膜分 離同步進(jìn)行，產(chǎn)出水水質(zhì)好;提高裝置運行的可靠性和穩(wěn)定性。