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;C02F3/28(2006.01)I;C02F1/32(2006.01)N;C02F1/30(2006.01)N;
C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種耦合催化氧化‑生物濾池的廢水深度處理裝置，主要由臭氧‑雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)和生物濾池系統(tǒng)兩部分組成；臭氧‑雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)包括催化氧化反應(yīng)池組、臭氧供氣管、雙氧水‑廢水預(yù)混進樣管；催化氧化反應(yīng)池組包括至少一個以溢流墻連通的反應(yīng)池；臭氧供氣管從各個反應(yīng)池底部通入高純臭氧；雙氧水‑廢水預(yù)混進樣管將混有雙氧水的廢水送入位于起始位置的反應(yīng)池底部；反應(yīng)池內(nèi)裝填有經(jīng)金屬氧化物修飾的氧化催化分子篩；生物濾池系統(tǒng)包括生物濾池，其連接催化氧化反應(yīng)池組中位于末端位置的反應(yīng)池；在生物濾池內(nèi)裝填有半軟性厭氧生物填料。本發(fā)明的裝置可實現(xiàn)對污水深度處理，提高臭氧/雙氧水利用效率，促進污水處理效果穩(wěn)定達標(biāo)。
權(quán)利要求書
1.一種耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，主要由臭氧-雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)和生物濾池系統(tǒng)兩部分組成；所述臭氧-雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)包括催化氧化反應(yīng)池組、臭氧供氣管、雙氧水-廢水預(yù)混進樣管；所述催化氧化反應(yīng)池組包括至少一個反應(yīng)池，相鄰兩個反應(yīng)池之間以豎直設(shè)置的溢流墻連通；臭氧供氣管從各個反應(yīng)池底部通入高純臭氧；所述雙氧水-廢水預(yù)混進樣管將混有雙氧水的廢水送入催化氧化反應(yīng)池組中位于起始位置的反應(yīng)池底部；所述反應(yīng)池內(nèi)裝填有經(jīng)金屬氧化物修飾的氧化催化分子篩；生物濾池系統(tǒng)包括生物濾池，所述催化氧化反應(yīng)池組中位于末端位置的反應(yīng)池連接所述生物濾池；在生物濾池內(nèi)裝填有半軟性厭氧生物填料，在生物濾池上部設(shè)有溢流出水槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，所述臭氧-雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)還包括臭氧發(fā)生器；所述臭氧供氣管包括一個主管道和若干分支管，所述主管道與所述臭氧發(fā)生器連接，所述分支管的一端與所述主管道連接，分支管的另一端連通所述催化氧化反應(yīng)池組各反應(yīng)池的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，所述臭氧-雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)還包括雙氧水儲罐和廢水調(diào)節(jié)池；所述雙氧水儲罐通過雙氧水供應(yīng)管將雙氧水導(dǎo)出，所述廢水調(diào)節(jié)池通過廢水供應(yīng)管將廢水導(dǎo)出；雙氧水供應(yīng)管與廢水供應(yīng)管交匯并經(jīng)廢水泵加壓后，利用雙氧水-廢水預(yù)混進樣管從所述催化氧化反應(yīng)池組各反應(yīng)池的底部通入混有雙氧水的廢水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，所述催化氧化反應(yīng)池組各反應(yīng)池的底部設(shè)有布水板，在布水板上安裝若干長柄布?xì)忸^，所述布水板用于支撐反應(yīng)池中裝填的氧化催化分子篩，并借助布水板在各反應(yīng)池底部留出一段布?xì)獠妓臻g；所述臭氧供氣管連通所述布?xì)獠妓臻g，并通過所述長柄布?xì)忸^將臭氧分散之后送入到布水板上部的氧化催化分子篩的堆體中；所述雙氧水-廢水預(yù)混進樣管連通位于起始的位置的反應(yīng)池的所述布?xì)獠妓臻g，并透過布水板進入到布水板上部的氧化催化分子篩的堆體中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，所述生物濾池的底部設(shè)有不透水支撐板，所述不透水支撐板能夠支撐所述半軟性厭氧生物填料，以在所述生物濾池的下部形成一段布水空間，所述不透水支撐板上設(shè)有若干長柄布水頭，使由所述催化氧化反應(yīng)池組出來的廢水經(jīng)所述長柄布水頭送至不透水支撐板上方的半軟性厭氧生物填料的堆體中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，所述催化氧化反應(yīng)池組中，位于末端位置的反應(yīng)池頂部設(shè)有除臭氧/雙氧水裝置，而其余反應(yīng)池頂部設(shè)有臭氧回收管；臭氧回收管用于將反應(yīng)池中未參與反應(yīng)的臭氧收集，并通過回收總管連接到臭氧供氣管的主管道上以實現(xiàn)回收使用；所述除臭氧/雙氧水裝置通過紫外線照射儀、紅外加熱儀、熱蒸汽通入裝置或其結(jié)合，將位于末端位置的反應(yīng)池內(nèi)的臭氧或雙氧水盡量除去，所述除臭氧/雙氧水裝置還包括負(fù)壓抽吸機。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，所述負(fù)壓抽吸機連接垃圾焚燒爐。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，所述催化氧化反應(yīng)池組中，溢流墻由一對擋墻所組成，其中一個擋墻底部與反應(yīng)池底部連接，而頂端與反應(yīng)池頂部具有一段距離；另一個擋墻頂部與反應(yīng)池頂部連接，而底端與反應(yīng)池底部具有一段距離；所述每對擋墻之間具有間隙，所述間隙供水流依次流經(jīng)各反應(yīng)池和生物濾池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，所述溢流墻的溢流高度高于各反應(yīng)池中氧化催化分子篩堆體的高度；所述生物濾池中，溢流出水槽設(shè)置在高于半軟性厭氧生物填料的堆體的位置，使超過溢流出水槽高度的廢水可排出，而不會導(dǎo)致半軟性厭氧生物填料流失。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其特征在于，所述氧化催化分子篩在各個反應(yīng)池中的裝填率為40-50％體積；所述生物濾池中，半軟性厭氧生物填料的裝填率為50-60％體積。
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)明提供一種耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，提高臭氧/雙氧水利用效率，使污水處理穩(wěn)定達標(biāo)。
(二)技術(shù)方案
為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案包括：
本發(fā)明提供一種耦合催化氧化-生物濾池的廢水深度處理裝置，其主要由臭氧-雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)和生物濾池系統(tǒng)兩部分組成；
所述臭氧-雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)包括催化氧化反應(yīng)池組、臭氧供氣管、雙氧水-廢水預(yù)混進樣管；所述催化氧化反應(yīng)池組包括至少一個反應(yīng)池，相鄰兩個反應(yīng)池之間以豎直設(shè)置的溢流墻連通；臭氧供氣管從各個反應(yīng)池底部通入高純臭氧；所述雙氧水-廢水預(yù)混進樣管將混有雙氧水的廢水送入催化氧化反應(yīng)池組中位于起始位置的反應(yīng)池底部；所述反應(yīng)池內(nèi)裝填有經(jīng)金屬氧化物修飾的氧化催化分子篩；
生物濾池系統(tǒng)包括生物濾池，所述催化氧化反應(yīng)池組中位于末端位置的反應(yīng)池連接所述生物濾池；在生物濾池內(nèi)裝填有半軟性厭氧生物填料，在生物濾池上部設(shè)有溢流出水槽。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述臭氧-雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)還包括臭氧發(fā)生器；所述臭氧供氣管包括一個主管道和若干分支管，所述主管道與所述臭氧發(fā)生器連接，所述分支管的一端與所述主管道連接，分支管的另一端連通所述催化氧化反應(yīng)池組各反應(yīng)池的底部。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述臭氧-雙氧水聯(lián)合催化氧化系統(tǒng)還包括雙氧水儲罐和廢水調(diào)節(jié)池；所述雙氧水儲罐通過雙氧水供應(yīng)管將雙氧水導(dǎo)出，所述廢水調(diào)節(jié)池通過廢水供應(yīng)管將廢水導(dǎo)出；雙氧水供應(yīng)管與廢水供應(yīng)管交匯并經(jīng)廢水泵加壓后，利用雙氧水-廢水預(yù)混進樣管從所述催化氧化反應(yīng)池組各反應(yīng)池的底部通入混有雙氧水的廢水。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述催化氧化反應(yīng)池組各反應(yīng)池的底部設(shè)有布水板，在布水板上安裝若干長柄布?xì)忸^，所述布水板用于支撐反應(yīng)池中裝填的氧化催化分子篩，并借助布水板在各反應(yīng)池底部留出一段布?xì)獠妓臻g；所述臭氧供氣管連通所述布?xì)獠妓臻g，并通過所述長柄布?xì)忸^將臭氧分散之后送入到布水板上部的氧化催化分子篩的堆體中；所述雙氧水-廢水預(yù)混進樣管連通位于起始的位置的反應(yīng)池的所述布?xì)獠妓臻g，并透過布水板進入到布水板上部的氧化催化分子篩的堆體中。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述生物濾池的底部設(shè)有不透水支撐板，所述不透水支撐板能夠支撐所述半軟性厭氧生物填料，以在所述生物濾池的下部形成一段布水空間，所述不透水支撐板上設(shè)有若干長柄布水頭，使由所述催化氧化反應(yīng)池組出來的廢水經(jīng)所述長柄布水頭送至不透水支撐板上方的半軟性厭氧生物填料的堆體中。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述催化氧化反應(yīng)池組中，位于末端位置的反應(yīng)池頂部設(shè)有除臭氧/雙氧水裝置，而其余反應(yīng)池頂部設(shè)有臭氧回收管；臭氧回收管用于將反應(yīng)池中未參與反應(yīng)的臭氧收集，并通過回收總管連接到臭氧供氣管的主管道上以實現(xiàn)回收使用；所述除臭氧/雙氧水裝置通過紫外線照射儀、紅外加熱儀、熱蒸汽通入裝置或其結(jié)合，將位于末端位置的反應(yīng)池內(nèi)的臭氧或雙氧水盡量除去，所述除臭氧/雙氧水裝置還包括負(fù)壓抽吸機。所述述除臭氧/雙氧水裝置去除臭氧和雙氧水，以避免生物濾池中的厭氧菌在高氧化環(huán)境下無法存活和發(fā)揮生物降解功能。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述負(fù)壓抽吸機連接垃圾焚燒爐。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述生物濾池底部設(shè)有排空管。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述催化氧化反應(yīng)池組中，溢流墻由一對擋墻所組成，其中一個擋墻底部與反應(yīng)池底部連接，而頂端與反應(yīng)池頂部具有一段距離；另一個擋墻頂部與反應(yīng)池頂部連接，而底端與反應(yīng)池底部具有一段距離；所述每對擋墻之間具有間隙，所述間隙供水流依次流經(jīng)各反應(yīng)池和生物濾池。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述溢流墻的溢流高度高于各反應(yīng)池中氧化催化分子篩堆體的高度
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述生物濾池中，溢流出水槽設(shè)置在高于半軟性厭氧生物填料的堆體的位置，使超過溢流出水槽高度的廢水可排出，而不會導(dǎo)致半軟性厭氧生物填料流失。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述催化氧化反應(yīng)池組和生物濾池中，水力停留時間比范圍為1-2：1；控制催化氧化反應(yīng)池組水力停留時間為2-4小時；控制生物濾池的水力停留時間為1.5-2.5小時。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述氧化催化分子篩在各個反應(yīng)池中的裝填率為40-50％體積。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施，所述生物濾池中，半軟性厭氧生物填料的裝填率為50-60％體積。
(三)有益效果
(1)本發(fā)明將臭氧氧化、催化劑催化氧化、雙氧水氧化、生物濾池厭氧分解等進行結(jié)合，得到了可深度處理廢水、促進污廢水有機物降解率可達標(biāo)的深度處理裝置，本發(fā)明裝置有效提高了進入生物濾池的污廢水的可生化性能，最終有效提高了工業(yè)園區(qū)污水處理的穩(wěn)定達標(biāo)率。經(jīng)實驗驗證，廢水處理效果好。此外，由于本發(fā)明使用的氧化劑為臭氧和雙氧水，產(chǎn)物為無毒無害，相比芬頓試劑等方法，可有效避免金屬離子對廢水的二次污染問題。
(2)本發(fā)明的催化氧化反應(yīng)池組設(shè)有多組反應(yīng)池，可根據(jù)環(huán)境溫度、污水溫度、污水原水中所含有機物的濃度等，設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的反應(yīng)池組別，以獲得適當(dāng)?shù)奈鬯幚砺烦毯退w停留時間。各反應(yīng)池之間為可以拼接組合的方式，可根據(jù)實際情況進行拆除或組合。此外，生物濾池也可以與催化氧化反應(yīng)池組進行拆卸或組合。
(3)本發(fā)明在設(shè)置催化氧化反應(yīng)池組的各反應(yīng)池時，通過布水板在各反應(yīng)池底部形成一段布?xì)獠妓臻g，并通過長柄布?xì)忸^將臭氧直接分布到氧化催化分子篩堆體的中間，避免臭氧沿著氧化催化分子篩堆體與反應(yīng)池側(cè)壁之間的縫隙逃逸。此外，在生物濾池底部通過不透水支撐板將半軟性厭氧生物填料抬高，使生物濾池底部具有一段布水空間，通過長柄布水頭送至不透水支撐板上方的半軟性厭氧生物填料的堆體中，而不透水支撐板可以隔絕臭氧進入到生物填料中，對厭氧菌造成損害。
(4)位于末端位置的反應(yīng)池頂部設(shè)有除臭氧/雙氧水裝置，通過紫外線照射儀、紅外加熱儀、熱蒸汽通入裝置或其結(jié)合，將位于末端位置的反應(yīng)池內(nèi)的臭氧或雙氧水盡量除去，再經(jīng)負(fù)壓抽吸機排出，以避免強氧化環(huán)境對生物濾池中的厭氧菌造成傷害，使厭氧降解不能進行。
（發(fā)明人：薛飛;白玉瑋;寧靜;李再興;安鴻雪;王靜;王冰然;戚娟娟;劉夢;張婉玉;武明哲）
