申请日2016.11.23
公开(公告)日2017.03.15
IPC分类号C02F9/04; B01D53/18; C02F1/78; C02F1/72; C02F1/66
摘要
本发明公开一种高难度废水深度处理装置及方法，属于污水处理领域。本发明的高难度废水深度处理装置包括底部相互连通的预处理池、催化氧化池和尾气吸收池三个反应池，各个反应池之间采用折板依次分隔开来;所述催化氧化池沿水流方向被折板分隔成n≥2个不同大小的分池。本发明高难度废水深度处理装置可促进气液两相充分混合，提高臭氧利用率，降低成本。
权利要求书
1.一种高难度废水深度处理装置，其特征在于，包括底部相互连通的预处理池、催化氧化池和尾气吸收池三个反应池，各个反应池之间采用折板依次分隔开来;所述催化氧化池沿水流方向被折板分隔成n≥2个不同大小的分池。
2.根据权利要求1所述的高难度废水深度处理装置，其特征在于，所述预处理池设有进水口，所述尾气吸收池设有出水口;所述催化氧化池底部设有臭氧进气管和催化剂隔板，顶部设有臭氧出气管。
3.根据权利要求2所述的高难度废水深度处理装置，其特征在于，所述催化剂隔板设在所述臭氧进气管的上方，用以投加填料和催化剂，以使臭氧能够与催化剂快速有效地接触，促进反应进行。
4.根据权利要求3所述的高难度废水深度处理装置，其特征在于，所述预处理池宽度为1000mm-5000mm;所述尾气吸收池宽度为1000mm-5000mm;所述分池宽度为1000mm-5000mm。
5.根据权利要求4所述的高难度废水深度处理装置，其特征在于，所述臭氧进气管上设有随水流方向数量逐渐减少的气孔。
6.根据权利要求5所述的高难度废水深度处理装置，其特征在于，所述臭氧出气管与循环泵连接，臭氧尾气由循环泵集气后从进气管入口处进入臭氧进气管路，以提高臭氧利用率。
7.一种高难度废水深度处理方法，其特征在于，采用权利要求1-7任一所述的高难度废水深度处理装置。
8.根据权利要求7所述的高难度废水深度处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)废水从进水口注入预处理池，加入pH调节药剂，将pH调节至8-10;
(2)然后使废水进入催化氧化池与臭氧反应，在折板的导流作用下废水与臭氧进行气液两相混合充分接触反应;
(3)使步骤(2)处理过的废水进入尾气吸收池，然后由出水口流出;臭氧经反应后尾气通过循环泵由出臭氧出气管抽出。
9.根据权利要求8所述的高难度废水深度处理方法，其特征在于，所述分池的臭氧投加量随污水的流向逐渐降低。
10.根据权利要求9所述的高难度废水深度处理方法，其特征在于，所述分池内催化剂的投加量随反应阶段的不同而不同，在污水流向前期阶段的分池内采用活性炭负载金属催化剂，在污水流向后期阶段的分池内采用单独活性炭催化剂，所述pH调节药剂为10%-30%质量浓度的H2SO4或NaOH水溶液。
说明书
一种高难度废水深度处理装置及方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及一种适用于高难度废水深度处理装置。
背景技术
现有工业废水处理工艺中，高级氧化法可将可生化性差、相对分子质量较大的有机废水直接矿化或通过氧化提高可生化性。臭氧氧化工艺由于氧化效果好，脱色能力强，无二次污染，是高级氧化工艺中最具代表性，应用较为广泛的高级氧化法，具有较强去除有机污染物的能力，可以去除水中的酚、氰等污染物，也可以用来分解废水中的烷基苯磺酸钠(ABS)、蛋白质、氨基酸、有机胺、木质素、腐殖质、杂环状化合物及链式不饱和化合物等污染物。同时，对印染、染料废水的脱色处理，臭氧氧化法也具有非常好的效果。因此，臭氧氧化法具有良好的应用前景。
然由于臭氧氧化工艺中，臭氧的利用率低，导致处理成本提高;并且臭氧氧化具有选择性，当水质变化较大时，难以保证达标。为此，中国专利文献CN201762214U公开一种臭氧-生物活性炭水净化装置，包括臭氧制备间、臭氧接触池、提升泵房和生物活性炭滤油，在臭氧接触池内设有梳状的、上下对插的数个导流板，在相邻的导流板之间各设有臭氧喷头，在臭氧接触池的两端分别设有污水进水口和臭氧接触池出口:臭氧制备间通过臭氧管道分别与每一臭氧喷头连接，臭氧接触池出口通过提升泵房内的提升泵与生物活性炭滤池的布水装置入口连接。该现有技术装置集活性炭物理化学吸附、臭氧化学氧化及生物氧化降解的装置为一体，污水中难降解有机物经臭氧氧化成易降解有机物后进入生物活性炭滤池，进行有机物的进一步去除,能一定程度上降低成本。然由于该现有技术为均分折板导流，使得水的流程短，臭氧接触池的横截面积小，水流旋动少以及水的流动方式单一，从而导致气液两相混合不够充分，臭氧利用率低、成本偏高。
因此急需一种新型的臭氧氧化装置，以提高臭氧利用效率，降低处理成本，确保污水达标排放。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的均分折板导流，使得水的流程短，臭氧接触池的横截面积小，水流旋动少以及水的流动方式单一，从而导致气液两相混合不够充分，臭氧利用率低、成本偏高的缺陷，从而提供一种高难度废水深度处理装置及方法。
本发明的技术方案如下：
一种高难度废水深度处理装置，包括底部相互连通的预处理池、催化氧化池和尾气吸收池三个反应池，各个反应池之间采用折板依次分隔开来;所述催化氧化池沿水流方向被折板分隔成n≥2个不同大小的分池。
所述预处理池设有进水口，所述尾气吸收池设有出水口;所述催化氧化池底部设有臭氧进气管和催化剂隔板，顶部设有臭氧出气管。
所述催化剂隔板设在所述臭氧进气管的上方，用以投加填料和催化剂，使臭氧能够与催化剂快速、有效地接触，促进反应进行。
所述预处理池宽度为1000mm-5000mm;所述尾气吸收池宽度为1000mm-5000mm;所述分池宽度为1000mm-5000mm。采用该范围内的的池体宽度，在增加流程的基础上又保证了装置具有一定的处理量。
所述臭氧进气管上设有随水流方向数量逐渐减少的气孔。即随着水中污染物浓度降低对应减少臭氧投加量，以使臭氧的利用率得到最大化，节约生产成本。
所述臭氧出气管与循环泵连接，臭氧尾气由循环泵集气后从进气管入口处进入臭氧进气管路，以提高臭氧利用率。
一种高难度废水深度处理方法，采用上述的高难度废水深度处理装置。
包括以下步骤：
(1)废水从进水口注入预处理池，根据废水水质情况加入pH调节药剂(酸/碱)，使废水调节至碱性(pH为8-10);如原废水为中性或酸性则添加液碱进行调节，如在上述范围内则无需调节。所述pH调节药剂为10%-30%质量浓度的H2SO4或NaOH水溶液。
(2)调节缓冲完毕的废水进入催化氧化池与臭氧反应，并在折板的导流作用下使气液两相充分混合，在催化剂的催化作用下，与池底提供的臭氧充分接触反应;
(3)废水经催化氧化池后进入尾气吸收池，最终由出水口流出;臭氧经反应后尾气通过循环泵由出臭氧出气管抽出。
所述分池的臭氧投加量可以相同或不同，以匹配不同污染物浓度的废水。
所述分池内所投加的催化剂的量随反应阶段的不同而不同，即在污水流向前期阶段的分池内采用活性炭负载金属催化剂，在污水流向后期阶段的分池内采用单独活性炭催化剂。
与现有技术相比，本发明的工艺优点是：
1、本发明提供的高难度废水深度处理装置，采用非均分折板导流，增加臭氧和废水接触时间，通过将催化氧化池分隔成大小不同的若干分池，以改变分池横截面积，变化水流速度增加水流旋动，使气液两相充分混合，提高臭氧利用率。
2、本发明提供的高难度废水深度处理装置，臭氧进气管的气孔采用非均匀分布方式，即在来水浓度较高区域，匹配高浓度臭氧，随着水流动方向逐渐减小臭氧浓度，在出水流段，不投加臭氧，这样既可以提高臭氧的利用效率，又可减少进入下一工艺阶段的臭氧量，降低对下一处理工艺的影响。
3、本发明提供的高难度废水深度处理装置，本发明通过在各催化氧化分池中投加不同类型的催化剂，以匹配不同的反应阶段。在催化剂更换时，根据使用情况分块更换，减少催化剂更换成本，使系统内的催化剂能够得到充分的利用。
4、本发明提供的高难度废水深度处理方法各个分池的设立增加臭氧和废水接触时间，使气液两相充分混合，在催化剂的催化作用下，与池底提供的臭氧充分接触反应;同时提高臭氧的间接氧化效率和反应速率。
5、本发明提供的高难度废水深度处理方法废水在依次流经各个反应分池的过程中，因臭氧氧化分解作用，废水中污染物含量逐渐降低，对应的臭氧投加量也逐渐减少，提高了臭氧的利用率。