鬼佬大哥大
  • / 7
  • 下載費用:30 金幣  

一種降流式臭氧曝氣生物濾池裝置及廢水處理方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510708425.2

申請日:

2015.10.27

公開號:

CN105174433A

公開日:

2015.12.23

當前法律狀態:

駁回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的駁回IPC(主分類):C02F 3/02申請公布日:20151223|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 3/02申請日:20151027|||公開
IPC分類號: C02F3/02; C02F1/78(2006.01)N 主分類號: C02F3/02
申請人: 中國環境科學研究院
發明人: 吳昌永; 周岳溪
地址: 100012 北京市朝陽區安外北苑大羊坊8號
優先權:
專利代理機構: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241 代理人: 裴紅美
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510708425.2

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.02.09|||2016.01.20|||2015.12.23

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的駁回|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,包括:密封塔,所述密封塔包括從上至下依次相連的臭氧催化氧化區(5)、曝氣生物濾池區(9)和出水區(10);在所述出水區(10)的下部設置有出水口(7);在所述臭氧催化氧化區(5)的上部設置有配水管(4),下部設置有臭氧曝氣盤(17);在所述出水區(10)的下部設置有曝氣管(18)。本發明還公開了采用所述降流式臭氧曝氣生物濾池裝置進行石化廢水的處理方法。本發明工藝緊湊,組成合理,可減少占地面積,節約運行成本,克服了臭氧氧化出水中殘留臭氧對曝氣生物濾池的不利影響。

權利要求書

權利要求書
1.  一種降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,其特征在于:包括:
密封塔,所述密封塔包括從上至下依次相連的臭氧催化氧化區(5)、曝氣生物濾池區(9)和出水區(10);在所述出水區(10)的下部設置有出水口(7);在所述臭氧催化氧化區(5)的上部設置有配水管(4),下部設置有臭氧曝氣盤(17);在所述出水區(10)的下部設置有曝氣管(18);
水箱(1),通過進水管與所述配水管(4)相連;
臭氧發生器(16),通過臭氧輸送管與所述臭氧曝氣盤(17)相連;
空氣提供裝置(15),通過空氣輸送管與所述曝氣管(18)相連。

2.  根據權利要求1所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,其特征在于:還包括臭氧破壞器(13),與所述密封塔的頂部相連。

3.  根據權利要求2所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,其特征在于:還包括反沖洗管,與所述密封塔的底部相連,在所述反沖洗管上設置有反沖洗泵(3)和反沖洗流量計(12),在所述臭氧催化氧化區(5)的上部設置有反沖洗排水口(8)。

4.  根據權利要求3所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,其特征在于:在所述進水管上設置有進水泵(2)和進水流量器(6),在所述臭氧輸送管上設置有臭氧氣體流量計(14),所述空氣提供裝置(15)為鼓風機,在所述空氣輸送管上設置有曝氣氣體流量計(11)。

5.  根據權利要求1所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,其特征在于:所述臭氧催化氧化區(5)和所述曝氣生物濾池區(9)的體積比為1:3。

6.  根據權利要求1所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,其特征在于:所述臭氧催化氧化區(5)內的填料為負載過渡金屬氧化物,所述負載過渡金屬氧化物為Al2O3或CuO的固體顆粒催化劑,粒徑為2-5mm,填充率為75%;所述曝氣生物濾池(9)內的填料為陶粒,粒徑為3-5mm,填充率80%。

7.  采用權利要求1~6所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置進行石化廢水的處理方法,其特征在于:包括如下步驟:
將水箱(1)中的待處理廢水經進水泵(2)進入到密封塔上部的配水管(4)中,并進入臭氧催化氧化區(5),與所述臭氧催化氧化區(5)底部進入的臭氧逆向接觸,廢水在重力作用下向下流動進入曝氣生物濾池區(9),經處理后的出水從底部出水區(10)匯集,在所述出水區(10)進行曝氣處理,處理后從出水口(7)排出;同時,臭氧破壞器(13)對多余的 臭氧進行破壞,所述待處理廢水為石化廢水生物處理后的二級出水,COD不高于100mg/L。

8.  根據權利要求7所述的石化廢水的處理方法,其特征在于:所述密封塔運行一段時間后進行反沖洗處理,清水通過反沖洗泵(3)從反沖洗管進入所述密封塔內,并從反沖洗排水口(8)排出。

9.  根據權利要求7所述的石化廢水的處理方法,其特征在于:所述待處理廢水的空塔水力停留時間為4h。

10.  根據權利要求7所述的石化廢水的處理方法,其特征在于:所述臭氧催化氧化區(5)中的臭氧投量為10mg/L,填料為負載過渡金屬氧化物,所述負載過渡金屬氧化物為Al2O3或CuO的固體顆粒催化劑,粒徑為2-5mm,填充率為75%;所述曝氣生物濾池(9)的氣水比為2:1,填料為陶粒,粒徑為3-5mm,填充率為80%。

說明書

說明書一種降流式臭氧曝氣生物濾池裝置及廢水處理方法
技術領域
本發明涉及污水深度處理技術領域,特別是涉及一種降流式臭氧曝氣生物濾池裝置及采用該裝置進行廢水處理的方法。
背景技術
石化產業是我國的支柱產業之一。目前我國石化產業發展的一個趨勢是園區化聚集,據統計,截止到“十二五”末,我國共有省際以上石化工業園區390家。對于大型的石化工業園區來講,綜合污水處理廠是保證石化綜合廢水處理達標排放的最后一道屏障。2015年4月16日環境保護部頒布了《石油化學工業污染物排放標準》(GB31571-2015)(以下稱新標準),新標準將石化工業園區污水處理廠直排水的COD限值由原來執行的《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)中規定的100mg/L提高至60mg/L,在國土開發密度已經較高、環境承載能力開始減弱,或水環境容量較小、生態環境脆弱,容易發生嚴重水環境污染問題而需要采取特別保護措施的地區,COD排放限值為50mg/L。同時,新標準中除了對常規指標排放限值更加嚴格,也加入了60種(類)特征有機污染物濃度排放限值。我們目前的石化綜合污水廠污水均無法滿足新標準的要求,亟需提標改造,提高出水水質。
技術可行經濟合理的污水深度處理技術研發是目前污水處理領域的熱點之一。由于石化污水廠二級生物處理出水的生化性較差,單獨采用生化處理技術很難達標,物化和生化組合的處理技術是污水深度處理中常用的技術類型。
曝氣生物濾池是一種常見的污水深度處理工藝,具有占地面積小、污泥產量少等特點,在實際污水深度處理工程中得到了大量應用,積累了大量設計參數和運行經驗。曝氣生物濾池通過生物降解、吸附過濾、固液分離方式實現對二級出水的凈化。由于曝氣生物濾池通常只能去除掉廢水中可生物降解的有機物,單獨應用該工藝對含溶解性難生物降解的有機物廢水的處理效果往往不佳。需結合其他物化處理工藝。
臭氧是一種氧化能力極強的氧化劑,通過直接或間接反應,臭氧可將廢水中的難降解有機物分解為小分子的容易降解的有機物,或者將有機物徹底礦化為二氧化碳和水。臭氧和曝 氣生物濾池連用,可充分發揮兩個單元的特點,臭氧出水進入曝氣生物濾池處理,有效提高出水水質。但臭氧氧化出水中含有一定濃度溶解未反應的臭氧,直接進入曝氣生物濾池會對其中的微生物產生殺滅作用,降低曝氣生物濾池的處理效果。目前臭氧曝氣生物濾池運行的方式,臭氧氧化出水需先經過曝氣吹脫殘留臭氧,然后再進入曝氣生物濾池處理,這樣反應器的結構較為松散,占地面積也較大,增加了投資成本。為克服上述缺點,本專利發明了一種降流式一體臭氧曝氣生物濾池處理石化廢水的方法。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種結構緊湊,組成合理的耦合深度處理技術,即一種降流式臭氧曝氣生物濾池裝置。
一種降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,包括:
密封塔,所述密封塔包括從上至下依次相連的臭氧催化氧化區、曝氣生物濾池區和出水區;在所述出水區的下部設置有出水口;在所述臭氧催化氧化區的上部設置有配水管,下部設置有臭氧曝氣盤;在所述出水區的下部設置有曝氣管;
水箱,通過進水管與所述配水管相連;
臭氧發生器,通過臭氧輸送管與所述臭氧曝氣盤相連;
空氣提供裝置,通過空氣輸送管與所述曝氣管相連。
曝氣生物濾池的曝氣位于底部承托層下部,經曝氣生物濾池處理后出水從底部排出。兩個單元有機耦合,廢水經曝氣吹脫,可減少廢水中殘留臭氧對曝氣生物濾池的影響。本發明工藝緊湊,組成合理,可減少占地面積,節約運行成本,克服了臭氧氧化出水中殘留臭氧對曝氣生物濾池的不利影響。
本發明所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,還包括臭氧破壞器,與所述密封塔的頂部相連。
本發明所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,還包括反沖洗管,與所述密封塔的底部相連,在所述反沖洗管上設置有反沖洗泵和反沖洗流量計,在所述臭氧催化氧化區的上部設置有反沖洗排水口。
本發明所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,其中,在所述進水管上設置有進水泵和進水流量器,在所述臭氧輸送管上設置有臭氧氣體流量計,所述空氣提供裝置為鼓風機,在所述空氣輸送管上設置有曝氣氣體流量計。
本發明所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,其中,所述臭氧催化氧化區和所述曝氣生 物濾池區的體積比為1:3。
本發明所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,其中,所述臭氧催化氧化區內的填料為負載過渡金屬氧化物,如Al2O3或CuO的固體顆粒催化劑,粒徑為2-5mm,填充率為75%;所述曝氣生物濾池內的填料為陶粒,粒徑為3-5mm,填充率80%。
采用本發明所述的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置進行石化廢水的處理方法,包括如下步驟:將水箱中的待處理廢水經進水泵進入到密封塔上部的配水管中,并進入臭氧催化氧化區,與所述臭氧催化氧化區底部進入的臭氧逆向接觸,廢水在重力作用下向下流動進入曝氣生物濾池區,經處理后的出水從底部出水區匯集,在所述出水區進行曝氣處理,處理后從出水口排出;同時,臭氧破壞器對多余的臭氧進行破壞,所述待處理廢水為石化廢水生物處理后的二級出水,COD不高于100mg/L。
本發明所述的石化廢水的處理方法,其中,所述密封塔運行一段時間后進行反沖洗處理,清水通過反沖洗泵從反沖洗管進入所述密封塔內,并從反沖洗排水口排出。
本發明所述的石化廢水的處理方法,其中,所述待處理廢水的空塔水力停留時間為4h。
本發明所述的石化廢水的處理方法,其中,所述臭氧催化氧化區中的臭氧投量為10mg/L,填料為負載過渡金屬氧化物,如Al2O3或CuO的固體顆粒催化劑,粒徑為2-5mm,填充率為75%;所述曝氣生物濾池的氣水比為2:1,填料為陶粒,粒徑為3-5mm,填充率為80%。
本發明降流式臭氧曝氣生物濾池裝置與現有技術不同之處在于:
本發明降流式臭氧曝氣生物濾池裝置為塔式結構,廢水處理方法是根據石化污水處理廠面臨提標改造的技術需求,針對傳統臭氧-曝氣生物濾池工藝臭氧出水中含有一定濃度的殘留臭氧,會對曝氣生物濾池單元造成一定的影響,或者需要增加吹脫池,增加占地面積的問題,提出的一種一體式臭氧-曝氣生物濾池組合工藝,將臭氧催化氧化置于曝氣生物濾池的上方,利用曝氣生物濾池的曝氣將廢水中的臭氧進行吹脫,減少對曝氣生物濾池的影響。本發明可以使兩個單元有機結合,臭氧單元將廢水中難降解有機物部分降解,將大分子有機物氧化成小分子有機物,提高廢水的可生化性,同時利用曝氣生物濾池曝氣,將廢水中殘留的臭氧吹脫出去;臭氧出水進入曝氣生物濾池單元,通過生物降解,截留和沉淀等作用,對廢水進行進一步的降解。本組合工藝中曝氣生物濾池是難降解有機物去除的主要單元。經過研究和實際應用證明,采用本發明工藝所述的裝置及相應的臭氧投加量、反應時間、氣水比及填充比,處理后水質較好,總體運行費用低,采用別的參數無法達到本發明的效果。
與現有技術相比,本發明具有以下特點:
1)臭氧投加量少,鑒于石化二級出水COD通常在80-100mg/L之間,臭氧投量為10mg/L 即可達到預氧化的效果,運行成本較低,而傳統的臭氧催化氧化工藝臭氧投量通常要高于30mg/L。
2)臭氧催化氧化單元采用固體催化劑多相催化氧化的形式,催化劑的存在提高了臭氧的利用率,同時反應速率較快,廢水中殘留的臭氧量較少。
3)曝氣生物濾池可對臭氧催化氧化單元廢水中殘留的臭氧具有吹脫的作用,降低其對曝氣生物濾池中微生物的影響。
4)臭氧催化氧化單元起到預氧化作用,后續的曝氣生物濾池單元是難降解有機物最大的去除單元,可節省整個工藝的運行費用。
5)臭氧催化氧化單元和曝氣生物濾池單元耦合在一起,減少占地面積和投資成本。
本發明的技術原理如下:
降流式一體臭氧曝氣生物濾池處理石化廢水的方法是將臭氧催化氧化、生物氧化和沉淀吸附等技術結合為一體的工藝。利用臭氧的催化氧化作用,在臭氧投量較少的情況下,初步分解石化二級出水中溶解性難降解的有機物和其他還原性物質,使得難以生物降解的有機物短鏈、開環,使其能被生物降解,增加廢水中可被微生物利用的有機物的含量。曝氣生物濾池置于臭氧催化氧化單元下方,曝氣過程中即可對廢水中殘留的臭氧進行吹脫,減少對曝氣生物濾池中微生物的毒害。曝氣生物濾池濾料能夠吸附水中的溶解性有機物,同時也能富集水中的微生物。濾料表面吸附的大量有機物也為微生物提供了良好的生存環境。有豐富的溶解氧的環境下微生物以有機物為養料生存和繁殖,同時也使濾料表面得以再生,從而具有繼續吸附有機物的能力,即大大延長了濾料的再生周期,也提高了微生物對廢水中溶解性有機物的降解能力。
下面結合附圖對本發明的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置作進一步說明。
附圖說明
圖1為本發明降流式臭氧曝氣生物濾池裝置的結構示意圖;
圖2為本發明實施例3中處理某石化污水廠二級出水的進出水COD變化圖。
具體實施方式
實施例1
一種降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,包括:
密封塔,密封塔包括從上至下依次相連的臭氧催化氧化區5、曝氣生物濾池區9和出水區 10;在出水區10的下部設置有出水口7;在臭氧催化氧化區5的上部設置有配水管4,下部設置有臭氧曝氣盤17;在出水區10的下部設置有曝氣管18;
水箱1,通過進水管與配水管4相連;
臭氧發生器16,通過臭氧輸送管與臭氧曝氣盤17相連;
空氣提供裝置15,通過空氣輸送管與曝氣管18相連。
本發明的降流式臭氧曝氣生物濾池裝置,還包括臭氧破壞器13,與密封塔的頂部相連;本發明裝置還包括反沖洗管,與密封塔的底部相連,在反沖洗管上設置有反沖洗泵3和反沖洗流量計12,在臭氧催化氧化區5的上部設置有反沖洗排水口8。
在進水管上設置有進水泵2和進水流量器6,在臭氧輸送管上設置有臭氧氣體流量計14,空氣提供裝置15為鼓風機,在空氣輸送管上設置有曝氣氣體流量計11;臭氧催化氧化區5和曝氣生物濾池區9的體積比為1:3;臭氧催化氧化區5內的填料為負載過渡金屬氧化物,如Al2O3或CuO的固體顆粒催化劑,粒徑為2-5mm,填充率為75%;曝氣生物濾池9內的填料為陶粒,粒徑為3-5mm,填充率80%。
實施例2
采用實施例1中降流式臭氧曝氣生物濾池裝置進行石化廢水的處理方法,包括如下步驟:將水箱1中的待處理廢水經進水泵2進入到密封塔上部的配水管4中,并進入臭氧催化氧化區5,與臭氧催化氧化區5底部進入的臭氧逆向接觸,廢水在重力作用下向下流動進入曝氣生物濾池區9,經處理后的出水從底部出水區10匯集,在出水區10進行曝氣處理,處理后從出水口7排出;同時,臭氧破壞器13對多余的臭氧進行破壞,待處理廢水為石化廢水生物處理后的二級出水,COD不高于100mg/L。
密封塔運行一段時間后進行反沖洗處理,清水通過反沖洗泵3從反沖洗管進入密封塔內,并從反沖洗排水口8排出;待處理廢水的空塔水力停留時間為4h。
臭氧催化氧化區5中的臭氧投量為10mg/L,填料為負載過渡金屬氧化物,如Al2O3或CuO的固體顆粒催化劑,粒徑為2-5mm,填充率為75%;曝氣生物濾池9的氣水比為2:1,填料為陶粒,粒徑為3-5mm,填充率為80%。
實施例3
如圖2所示,某大型石化工業園區綜合污水處理廠二級出水,出水COD在低于100mg/L,平均為83.5mg/L,BOD5/COD低于0.1,可生化性很差,出水無法滿足新標準,為進一步提高出水水質,采用本發明的方法進行了處理,所采用一體塔臭氧單元和曝氣生物濾池單元的體積比為1:3,總空塔停留時間4h,臭氧投量為10mg/L,催化劑為負載Al2O3固體顆粒催化 劑,填充率為75%,曝氣生物濾池氣水比為3:1,填料為直徑3-5mm的陶粒。處理后出水COD平均為49.5mg/L,可達到新標準的要求。
以上的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述,并非對本發明的范圍進行限定,在不脫離本發明設計精神的前提下,本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進,均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。

關 鍵 詞:
一種 降流式 臭氧 生物 濾池 裝置 廢水處理 方法
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:一種降流式臭氧曝氣生物濾池裝置及廢水處理方法.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6405430.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大