公布日：2022.11.22
申請日：2022.08.22
分類號：C02F9/14(2006.01)I;C02F1/78(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I;C02F3/30(2006.01)I;C02F1/32(2006.01)N;C02F1/30(2006.01)N;
C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種臭氧/雙氧水協(xié)同氧化耦合生化池的廢水處理裝置，包括長型結(jié)構(gòu)的雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池，其內(nèi)部被若干對折流板分隔成多個連通的反應(yīng)單元；各反應(yīng)單元下方設(shè)有臭氧分布管和若干臭氧布氣盤，臭氧布氣盤開口朝上；首端位置的反應(yīng)單元下方還設(shè)有布水管和若干布水噴頭，布水噴頭開口朝下且與臭氧布氣盤正對；布水管連接廢水‑雙氧水混合加壓泵；首端位置的反應(yīng)單元的臭氧分布管連接臭氧發(fā)生器，其余反應(yīng)單元的臭氧分布管連接臭氧回收管，臭氧回收管用于收集未反應(yīng)完的臭氧；生化池連接在雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池的出水側(cè)，末端位置的反應(yīng)單元處還設(shè)有除臭氧裝置。本發(fā)明克服了臭氧處理的廢水難以直接生化的難題，能有效降低廢水的COD和TN值。
權(quán)利要求書
1.一種臭氧/雙氧水協(xié)同氧化耦合生化池的廢水處理裝置，其特征在于，包括：雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池，內(nèi)部被N對折流板分隔成N+1個相互連通的反應(yīng)單元，N≥2的整數(shù)；各反應(yīng)單元下方設(shè)有臭氧分布管和安裝在臭氧分布管上的若干臭氧布氣盤，臭氧布氣盤開口朝上；位于首端位置的反應(yīng)單元下方還設(shè)有布水管和安裝在布水管上的若干布水噴頭，布水噴頭開口朝下，且與所述臭氧布氣盤恰好正對；布水管連接廢水-雙氧水混合加壓泵；位于首端位置的反應(yīng)單元的臭氧分布管連接臭氧發(fā)生器；其余反應(yīng)單元的臭氧分布管則連接臭氧回收管，臭氧回收管連接在雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池頂端用于收集未反應(yīng)完的臭氧；生化池連接在雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池的出水側(cè)，且位于末端位置的反應(yīng)單元還設(shè)有除臭氧裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述生化池包括好氧池和厭氧池，所述好氧池連接所述雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池，而厭氧池設(shè)在好氧池的出水側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述好氧池內(nèi)設(shè)有好氧硝化生物填料填料，裝填率為40-50％，厭氧池裝填厭氧反硝化生物填料，裝填率為50-60％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述除臭氧裝置由紫外照射燈、攪拌器和抽氣機組成；利用紫外照射燈使廢水中溶解的臭氧發(fā)生分解，抽氣機將匯聚在反應(yīng)單元上方的氣體排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述每對折流板由前擋板和后擋板組成，前擋板下端固定在雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池底板上，上端與雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池頂板具有間距，后擋板上端固定在雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池頂板，下端與雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池底板具有間距，前擋板和后擋板具有間距以形成彎折流道；所述N對折流板將雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池分隔成N+1個反應(yīng)單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述生化池的好氧池和厭氧池下方均設(shè)有隔板，好氧池中隔板與好氧池底部形成第一布水區(qū)，隔板上方堆填好氧硝化生物填料填料；厭氧池中隔板與厭氧池形成第二布水區(qū)，隔板上方堆填厭氧反硝化生物填料；在所述隔板上設(shè)有長柄布水頭，長柄布水頭的出水端伸到好氧硝化生物填料填料或厭氧反硝化生物填料中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述好氧池和厭氧池之間以溢流通道連通，好氧池中的水上升到一定高度后溢流出來，并從厭氧池底部進入?yún)捬醭�；厭氧池上方設(shè)有溢流出水槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述廢水處理裝置還包括雙氧水儲槽和廢水儲槽，雙氧水儲槽中的雙氧水試劑采用雙氧水管導(dǎo)出，廢水儲槽中儲槽的廢水采用廢水管導(dǎo)出；所述雙氧水管和廢水管共同連接到廢水-雙氧水混合加壓泵中進行充分混合加壓后，經(jīng)布水管送入雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池內(nèi)裝填有臭氧催化劑；所述臭氧催化劑為活性氧化鋁負載的銅摻雜錳基催化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池和生化池采用水泥混凝土砌筑而成。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點、不足，本發(fā)明提供一種臭氧/雙氧水協(xié)同氧化耦合生化池的廢水處理裝置，所述廢水處理裝置結(jié)合了雙氧水氧化有機物、臭氧氧化有機物和生化池等技術(shù)，先采用臭氧/雙氧水協(xié)同氧化使高含有機物的廢水有機物分子變小，具有可生化性，再利用生物技術(shù)進一步降低廢水的COD和TN值。
(二)技術(shù)方案
為了達到上述目的，本發(fā)明提供一種臭氧/雙氧水協(xié)同氧化耦合生化池的廢水處理裝置，其包括：
雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池，內(nèi)部被N對折流板分隔成N+1個相互連通的反應(yīng)單元，N≥2的整數(shù)；各反應(yīng)單元下方設(shè)有臭氧分布管和安裝在臭氧分布管上的若干臭氧布氣盤，臭氧布氣盤開口朝上；位于首端位置的反應(yīng)單元下方還設(shè)有布水管和安裝在布水管上的若干布水噴頭，布水噴頭開口朝下，且與所述臭氧布氣盤恰好正對；布水管連接廢水-雙氧水混合加壓泵；
位于首端位置的反應(yīng)單元的臭氧分布管連接臭氧發(fā)生器；其余反應(yīng)單元的臭氧分布管則連接臭氧回收管，臭氧回收管連接在雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池頂端用于收集未反應(yīng)完的臭氧；生化池連接在雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池的出水側(cè)，且位于末端位置的反應(yīng)單元還設(shè)有除臭氧裝置。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，所述生化池包括好氧池和厭氧池，所述好氧池連接所述雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池，而厭氧池設(shè)在好氧池的出水側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，所述好氧池內(nèi)設(shè)有好氧硝化生物填料填料，裝填率為40-50％，厭氧池裝填厭氧反硝化生物填料，裝填率為50-60％。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，所述除臭氧裝置由紫外照射燈、攪拌器和抽氣機組成；利用紫外照射燈使廢水中溶解的臭氧發(fā)生分解，抽氣機將匯聚在反應(yīng)單元上方的氣體排出。優(yōu)選地，抽氣機連接到垃圾焚燒爐。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，所述每對折流板由前擋板和后擋板組成，前擋板下端固定在雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池底板上，上端與雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池頂板具有間距，后擋板上端固定在雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池頂板，下端與雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池底板具有間距，前擋板和后擋板具有間距以形成彎折流道；所述N對折流板將雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池分隔成N+1個反應(yīng)單元。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，所述生化池的好氧池和厭氧池下方均設(shè)有隔板，好氧池中隔板與好氧池底部形成第一布水區(qū)，隔板上方堆填好氧硝化生物填料填料；厭氧池中隔板與厭氧池形成第二布水區(qū)，隔板上方堆填厭氧反硝化生物填料；在所述隔板上設(shè)有長柄布水頭，長柄布水頭的出水端伸到好氧硝化生物填料填料或厭氧反硝化生物填料中。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，所述好氧池和厭氧池之間以溢流通道連通，好氧池中的水上升到一定高度后溢流出來，并從厭氧池底部進入?yún)捬醭�；厭氧池上方設(shè)有溢流出水槽。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，所述廢水處理裝置還包括雙氧水儲槽和廢水儲槽，雙氧水儲槽中的雙氧水試劑采用雙氧水管導(dǎo)出，廢水儲槽中儲槽的廢水采用廢水管導(dǎo)出；所述雙氧水管和廢水管共同連接到廢水-雙氧水混合加壓泵中進行充分混合加壓后，經(jīng)布水管送入雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，所述雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池內(nèi)裝填有臭氧催化劑，如活性氧化鋁負載的銅摻雜錳基催化劑；所述臭氧催化劑為固體顆粒狀，在反應(yīng)單元下方設(shè)有格網(wǎng)，格網(wǎng)高于所述布水管和臭氧分布管，臭氧催化劑堆在格網(wǎng)上方�；钚匝趸X負載的銅摻雜錳基催化劑可在極低濃度的臭氧存在下，高效地氧化降解水中難降解的有機物。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，所述雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池和生化池采用水泥混凝土砌筑而成。
優(yōu)選地，控制雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池內(nèi)和生化池中的水力停留時間比范圍為1-2：1；控制雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池內(nèi)水力停留時間為2-4小時；控制生化池的水力停留時間為1.5-2.5小時。根據(jù)廢水的進樣速度，臭氧投加濃度控制在10-20mg/L，雙氧水投加濃度控制在5-10mg/L。
(三)有益效果
(1)本發(fā)明將臭氧氧化、雙氧水氧化、生化池等進行結(jié)合，臭氧和雙氧水對廢水氧化后，為后續(xù)生化降解提供合適的可生化條件。由于雙氧水先對廢水在廢水-雙氧水混合加壓泵中加壓混合時，已對廢水中的有機物進行第一道氧化，再與臭氧混合后，進行第二道氧化。由于雙氧水和臭氧均勻不同的氧化選擇性，兩種氧化劑可以互補發(fā)揮協(xié)同氧化作用，提高氧化降解有機物的穩(wěn)定性。且兩種氧化劑的產(chǎn)物都是無毒無害的產(chǎn)物，不會對廢水帶來二次污染，如金屬離子污染等問題。
(2)本發(fā)明將位于首端位置反應(yīng)單元的布水噴頭與臭氧布氣盤正對，臭氧布氣盤朝上，布水噴頭朝下，使臭氧與廢水形成強烈對流，將臭氧充分溶到廢水中形成微納臭氧氣泡，快速降解水中有機物。
(3)本發(fā)明中，除首端位置的反應(yīng)單元是由臭氧發(fā)生器直接供應(yīng)高純臭氧外，其余反應(yīng)單元的臭氧供應(yīng)都來自雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池頂端的臭氧回收管，此時臭氧濃度較低，如此可減少從雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池出來的廢水中的臭氧溶解殘留。而臭氧幾乎對所有細菌都有很強的殺滅效果，因而若經(jīng)雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池處理后的廢水中臭氧溶解殘留較高，將無法進行有效的生化降解處理。本發(fā)明還在末端位置的反應(yīng)單元設(shè)置除臭氧裝置，可以進一步減少廢水中臭氧溶解殘留量，以滿足進一步生化處理的需求。
(4)本發(fā)明的生化池包括好氧池(硝化)和厭氧池(反硝化)，其中好氧池連接雙氧水/臭氧聯(lián)合氧化池的出水，厭氧池連接好氧池。由于雙氧水和臭氧反應(yīng)后會生成氧氣，因此廢水中含有一定氧濃度，而氧濃度不利于直接進行厭氧反硝化過程，因此本發(fā)明先利用水中所溶解的氧進行好氧處理(此時可不需額外進行氧氣曝氣)，先消耗氧氣并將含N小分子轉(zhuǎn)化成硝基或亞硝基，消耗了氧氣的廢水則進一步由厭氧池處理成氮，達到降低水中TN的效果。在好氧池和厭氧池底部設(shè)置長柄布水頭，將水送入填料中間，避免水流直接從填料與池壁之間流過。
（發(fā)明人：薛飛;李再興;安鴻雪;白玉瑋;寧靜;王靜;王冰然;戚娟娟;劉夢;張婉玉;武明哲）
