公布日：2023.01.20
申請日：2022.11.18
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/78(2006.01)N;C02F3/30(2006.01)N;C02F1/50(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;
C02F103/24(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種深度處理皮革廢水的系統(tǒng)及方法。所述系統(tǒng)包括依次相連的過濾裝置、臭氧催化塔、中間緩沖池、速分生物池、孢子轉(zhuǎn)移裝置和消毒殺菌塔。本發(fā)明所述的深度處理皮革廢水的方法處理成本低，能夠?qū)⒖缮圆�、含氮含磷高的皮革廢水處理達(dá)到一級A廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，從而解決了皮革廢水中化學(xué)需氧量可生化性差、氮磷去除難度大、成本高、污泥量大、操作復(fù)雜的問題，為皮革廢水提標(biāo)改造和深度處理提供了一種新的方法。
權(quán)利要求書
1.一種深度處理皮革廢水的系統(tǒng)，其特征在于，包括依次相連的過濾裝置、臭氧催化塔、中間緩沖池、速分生物池、孢子轉(zhuǎn)移裝置和消毒殺菌塔；其中：所述過濾裝置用于降低所述皮革廢水中的懸浮物含量；所述臭氧催化塔用于提高所述皮革廢水中有機(jī)物的可生化性；所述中間緩沖池用于散逸所述皮革廢水中的殘留臭氧和分離臭氧反應(yīng)過程中產(chǎn)生的懸浮物；所述速分生物池用于降低所述皮革廢水中的有機(jī)物、氨氮和總氮的含量；所述孢子轉(zhuǎn)移裝置用于降低所述皮革廢水中的總磷、懸浮物和COD的含量；所述消毒殺菌塔用于對所述皮革廢水進(jìn)行消毒殺菌以及對其中的有機(jī)物進(jìn)行去除和脫色。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述深度處理皮革廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾裝置為纖維轉(zhuǎn)盤過濾器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述深度處理皮革廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧催化塔通過第一氣管路與所述消毒殺菌塔相連接；所述中間緩沖池通過第二氣管路與所述消毒殺菌塔相連接；其中：所述第一氣管路用于輸送所述臭氧催化塔內(nèi)產(chǎn)生的氧氣、臭氧和水蒸氣至所述消毒殺菌塔；所述第二氣管路用于輸送所述殘留臭氧至所述消毒殺菌塔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述深度處理皮革廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述臭氧催化塔內(nèi)設(shè)置非均相臭氧催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述深度處理皮革廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述中間緩沖池設(shè)置斜板，用于進(jìn)行沉淀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述深度處理皮革廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述速分生物池采用O/A/O多級生物處理方式；其中：第一級為速分好氧池，第二級為速分缺氧池，第三級仍為速分好氧池。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述深度處理皮革廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述孢子轉(zhuǎn)移裝置內(nèi)設(shè)置孢子發(fā)生器和孢子穩(wěn)壓器；其中：所述孢子發(fā)生器和所述孢子穩(wěn)壓器共同提供微納米氣泡。
8.一種深度處理皮革廢水的方法，其特征在于，所述方法為：將所述皮革廢水引入至過濾裝置，并依次通過臭氧催化塔、中間緩沖池、速分生物池、孢子轉(zhuǎn)移裝置和消毒殺菌塔即可。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種深度處理皮革廢水的系統(tǒng)及方法。所述深度處理皮革廢水的方法結(jié)合臭氧法、速分生物處理技術(shù)和孢子轉(zhuǎn)移技術(shù)，先利用臭氧來提高廢水中化學(xué)需氧量的可生化性，未參與反應(yīng)的臭氧從廢水中逸出后進(jìn)入末端的消毒殺菌塔，對廢水進(jìn)行殺菌處理。經(jīng)過臭氧處理后的廢水提高了可生化性，并降低了廢水色度；然后廢水進(jìn)入中間緩沖池，一方面確保廢水中殘留的臭氧能夠充分從廢水中逸出，另一方面臭氧在氧化廢水中有機(jī)物的時候可能會有一些沉淀產(chǎn)生，這些沉淀在中間緩沖池與廢水分離；接下來廢水進(jìn)入速分生物池，去除廢水中化學(xué)需氧量和氮，再進(jìn)入孢子轉(zhuǎn)移裝置去除廢水中剩余的磷，處理后的廢水再與前端逸出的臭氧混合，于消毒殺菌塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)廢水殺菌的目的。
本發(fā)明的方案是提供一種深度處理皮革廢水的系統(tǒng)，其包括依次相連的過濾裝置、臭氧催化塔、中間緩沖池、速分生物池、孢子轉(zhuǎn)移裝置和消毒殺菌塔；其中：所述過濾裝置用于降低所述皮革廢水中的懸浮物含量；所述臭氧催化塔用于提高所述皮革廢水中有機(jī)物的可生化性；所述中間緩沖池用于散逸所述皮革廢水中的殘留臭氧和分離臭氧反應(yīng)過程中產(chǎn)生的懸浮物；所述速分生物池用于降低所述皮革廢水中的有機(jī)物、氨氮和總氮的含量；所述孢子轉(zhuǎn)移裝置用于進(jìn)一步降低所述皮革廢水中的總磷、懸浮物和COD的含量；所述消毒殺菌塔用于對所述皮革廢水進(jìn)行消毒殺菌以及對其中的有機(jī)物進(jìn)行去除和脫色。
優(yōu)選地，所述過濾裝置為纖維轉(zhuǎn)盤過濾器。
優(yōu)選地，所述臭氧催化塔通過第一氣管路與所述消毒殺菌塔相連接；所述中間緩沖池通過第二氣管路與所述消毒殺菌塔相連接；其中：所述第一氣管路用于輸送所述臭氧催化塔內(nèi)產(chǎn)生的氧氣、臭氧和水蒸氣至所述消毒殺菌塔；所述第二氣管路用于輸送所述殘留臭氧至所述消毒殺菌塔。
優(yōu)選地，所述臭氧催化塔內(nèi)設(shè)置非均相臭氧催化劑。
優(yōu)選地，所述中間緩沖池設(shè)置斜板，用于進(jìn)行沉淀。
優(yōu)選地，所述速分生物池采用O/A/O多級生物處理方式；其中：第一級為速分好氧池，第二級為速分缺氧池，第三級仍為速分好氧池。
優(yōu)選地，所述孢子轉(zhuǎn)移裝置內(nèi)設(shè)置孢子發(fā)生器和孢子穩(wěn)壓器；其中：所述孢子發(fā)生器和所述孢子穩(wěn)壓器共同提供微納米氣泡。
基于相同的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明的再一方案是提供一種深度處理皮革廢水的方法，所述方法為將所述皮革廢水引入至所述過濾裝置，并依次通過臭氧催化塔、中間緩沖池、速分生物池、孢子轉(zhuǎn)移裝置和消毒殺菌塔即可。
為便于理解本發(fā)明，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
皮革廢水中含有一定的固體懸浮物，如不進(jìn)行處理，對后面臭氧工藝具有一定影響，因此待處理的皮革廢水先經(jīng)過過濾裝置，用于將廢水中的懸浮物減少至5mg/L以下。
去除懸浮物后的廢水在臭氧催化塔內(nèi)與臭氧逆流混合，臭氧催化塔內(nèi)裝有粒徑3-6mm的非均相臭氧催化劑，一方面非均相臭氧催化劑可以令臭氧產(chǎn)生羥基自由基，從而利用羥基自由基的強(qiáng)氧化性將廢水中大分子有機(jī)物進(jìn)行斷裂，以提高廢水中有機(jī)物的可生化性；另一方面可以增加臭氧在臭氧催化塔內(nèi)的停留時間，提高了臭氧的利用率。該階段主要作用是提高有機(jī)物的可生化性。反應(yīng)后的氣體（主要為氧氣、臭氧和水蒸氣）從臭氧催化塔頂端排氣管排出，經(jīng)過第一氣管路導(dǎo)入至系統(tǒng)末端的消毒殺菌塔內(nèi)，以對廢水進(jìn)行殺菌處理。
經(jīng)過臭氧處理后的廢水進(jìn)入中間緩沖池，期間將殘留在廢水中的臭氧散逸完全，避免殘留臭氧進(jìn)入速分生物池降低微生物活性，逸出的臭氧經(jīng)過第二氣管路導(dǎo)入至系統(tǒng)末端的消毒殺菌塔內(nèi)，以對廢水進(jìn)行殺菌處理。廢水與臭氧反應(yīng)過程中如產(chǎn)生懸浮物，則能利用中間緩沖池中的斜板進(jìn)行高效沉淀，使廢水中懸浮物與廢水分離。
經(jīng)過中間緩沖池的廢水進(jìn)入速分生物池內(nèi)，依據(jù)皮革廢水低碳氮比的特點(diǎn)，采用O/A/O多級生物處理技術(shù)，在微生物的作用下，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物、氨氮、總氮等污染物的去除。第一級是速分好氧池，對廢水中氨氮進(jìn)行硝化處理，將氨氮充分轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮；第二級為速分缺氧池，通過加入碳源，保證碳氮比維持在5:1，該階段為反硝化反應(yīng)，將廢水中的硝態(tài)氮反硝化成氮?dú)夂髲膹U水中去除；第三級為速分好氧池，將廢水中剩余的有機(jī)物進(jìn)行深度去除。速分生物池是一種高效的生物膜處理工藝，具有自適應(yīng)系特性，超長的污泥齡構(gòu)建了完整的生物鏈，在多變的環(huán)境中，生物鏈的空間分布根據(jù)水質(zhì)、水量變化進(jìn)行自適應(yīng)，抗水質(zhì)、水量的沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。通過速分生物球布局及填料配置、氮?dú)獾氖占c排放、準(zhǔn)確碳源投加、自動反沖洗系統(tǒng)控制等，實(shí)現(xiàn)對皮革廢水脫氮處理。速分生物球填料在復(fù)合環(huán)境下，內(nèi)部厭氧菌降解表層好氧反應(yīng)中合成的生物污泥，脫落的低活性生物膜在流離作用下，再次富集、被降解，因此污泥產(chǎn)量低。經(jīng)速分生物池處理后，除總磷濃度以外，廢水中化學(xué)需氧量、總氮和氨氮均可達(dá)到廢水一級A排放要求。
廢水進(jìn)入孢子轉(zhuǎn)移裝置后，再對磷和溶解態(tài)有機(jī)物進(jìn)行深度去除：引入的藥劑、微納米氣泡與水中的磷、疏水基懸浮物發(fā)生反應(yīng)，是一種高效的物理化學(xué)處理方法，可快速去除水中的總磷、懸浮物、COD等污染物，同時實(shí)現(xiàn)水體復(fù)氧。孢子轉(zhuǎn)移裝置具有占地面積小、成套設(shè)備一體化、模塊化組合形式靈活、建設(shè)周期、調(diào)試期短的特點(diǎn)。其中，孢子發(fā)生器和孢子穩(wěn)壓器提供微納米氣泡，孢子轉(zhuǎn)移裝置依靠微納米氣泡的巨大比表面積，利用微納米氣泡釋放過程中產(chǎn)生的擾動，在水力流動場的作用下藥劑與水中的溶解態(tài)與非溶解態(tài)的磷、疏水基懸浮物等反應(yīng)，形成“水-氣-固三相混合物”，在微納米氣泡協(xié)同作用下，大部分上浮到水面形成浮渣層，通過刮渣機(jī)自動刮除至排渣槽；小部分沉淀到底部形成沉泥層，通過底部吸泥機(jī)清除，并最終將沉泥引至排渣槽。處理后的廢水中磷含量可控制在0.5mg/L以下，出水水質(zhì)符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18919-2002）中的一級A標(biāo)準(zhǔn)排放限值要求。
從孢子轉(zhuǎn)移裝置出來的廢水與前端臭氧催化塔和中間緩沖池中逸出的臭氧在末端消毒殺菌塔內(nèi)充分混合，利用臭氧的強(qiáng)氧化性對廢水中有機(jī)物進(jìn)一步進(jìn)行去除和脫色處理，同時達(dá)到殺菌的目的，保證出水的水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。最終出水溶解氧趨近飽和狀態(tài)并可穩(wěn)定維持較長時間，可提高受納湖泊、河流水體自凈能力，同時實(shí)現(xiàn)底泥原位削減，并提升受納水體生態(tài)恢復(fù)能力。
綜上所述，該工藝可實(shí)現(xiàn)常規(guī)方法無法深度去除皮革廢水中有機(jī)物、總氮、氨氮和總磷的難題。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明所述的深度處理皮革廢水的方法處理成本低，能夠?qū)⒖缮圆�、含氮含磷高的皮革廢水處理達(dá)到一級A廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，從而解決了皮革廢水中化學(xué)需氧量可生化性差、氮磷去除難度大、成本高、污泥量大、操作復(fù)雜的問題，為皮革廢水提標(biāo)改造和深度處理提供了一種新的方法。
（發(fā)明人：張艷;馮浩;鄭棟;樊興;張燦）
