申请日2016.06.12
公开(公告)日2016.08.24
IPC分类号C02F9/14; C02F11/00; C02F11/02
摘要
本发明公开一种高浓度带色污水处理系统及方法，包括：水解酸化装置;厌氧反应器;污泥处理装置;活性污泥反应器;曝气生物滤池;光催化氧化反应器;第二溢水堰通过回流管与水解酸化池连通，进水管上设有射流孔和调节阀，处理方法包括对污水依次进行水解酸化、厌氧发酵、污泥处理、曝气处理、光催化氧化处理。本发明通过在污泥处理装置上设置射流孔调节反应液面的溶氧量，保证反应产生亚硝酸盐，并将形成的亚硝酸盐回流至水解酸化池内，从而避免了酸化处理的污水酸性过高，且通过活性污泥反应器对反应后的污泥处理，且通过活性污泥反应器、曝气生物滤池及光催化氧化反应器分别对反应的污泥和污水进行处理，提高了污水处理效率和降解效率。
权利要求书
1.一种高浓度带色污水处理系统，其特征在于，包括，
一水解酸化装置，其包括水解酸化池、盖设于所述水解酸化池上端开口的第一沉淀池、设置于所述第一沉淀池内的第一溢水堰、及连通所述第一溢水堰和所述水解酸化池的溢水管;
一厌氧反应器，其包括一与所述水解酸化池连接的筒体、设于所述筒体顶部的三相分离器、及驱动所述筒体内混合液循环流动的内循环装置;
一污泥处理装置，其包括第二沉淀池、设于所述第二沉淀池内的第二溢水堰、连接所述第二沉淀池和所述筒体的进水管、及一用于检测所述第二沉淀池内液面溶氧量的溶氧仪;
与所述第二沉淀池连接的活性污泥反应器;
与所述第二溢水堰连接的曝气生物滤池;及
一与所述曝气生物滤池连接的光催化氧化反应器;
其中，所述第二溢水堰通过一回流管与所述水解酸化池连通，所述进水管上设置有射流孔和控制所述射流孔内混合液喷射速度和喷射高度的调节阀。
2.根据权利要求1所述的高浓度带色污水处理系统，其特征在于，所述进水管包括竖直设置于所述第二沉淀池内的射流管及连接所述射流管与所述筒体的连接管，所述射流孔设置于所述射流管上。
3.根据权利要求2所述的高浓度带色污水处理系统，其特征在于，所述三相分离器包括集气罩、沉淀室、排水管、排气室和反射板，所述集气罩外缘与所述筒体顶部开口端配合连接，所述沉淀室上端同轴连接于所述集气罩下表面、下端通过多个固定柱与所述反射板连接，且所述沉淀室内壁与集气罩之间形成沉淀空间、所述沉淀室外壁与所述集气罩之间形成集气空间，所述排水管一端与所述沉淀空间连通、另一端延伸至所述筒体外与所述进水管连接，所述排气室与所述集气空间连通。
4.根据权利要求1或2所述的高浓度带色污水处理系统，其特征在于，所述内循环装置包括靠近筒体顶端设置的内循环进水管、靠近所述筒体底端设置的内循环出水管、驱动水流由所述内循环进水管向所述内循环出水管运动的内循环管道泵、及一控制所述内循环管道泵作间歇性驱动的控制器。
5.根据权利要求1或2所述的高浓度带色污水处理系统，其特征在于，所述光催化氧化反应器包括与所述曝气生物滤池的出水端连接的筒状反应器本体、与所述反应器本体连接的氧化剂投掷机构、沿所述反应器本体长度方向布置于所述反应器本体内的灯管、及设于所述反应器本体内壁的超声波发生器。
6.根据权利要求5所述的高浓度带色污水处理系统，其特征在于，所述高浓度带色污水处理系统包括一端与所述曝气生物滤池的出水端连接、另一端通过一三通阀与所述反应器本体连接的自冲洗过滤器，所述三通阀的一出水端通过一循环管道与所述自冲洗过滤器的进水端连接。
7.根据权利要求6所述的高浓度带色污水处理系统，其特征在于，所述高浓度带色污水处理系统还包括一浊度控制部件，所述浊度控制部件包括配合设置于所述自冲洗过滤器内壁的发光体和光强度传感器、及一处理器，所述处理器包括信号采集电路、比较电路、三通阀驱动电路，所述信号采集电路用于采集所述光强度传感器感应所述发光体照射的光强度产生的电信号，所述比较电路用于判断所述电信号是否大于设定阈值，若大于设定阈值则启动三通阀驱动电路，所述三通阀驱动电路用于驱动三通阀使所述自冲洗过滤器和所述光催化氧化反应器连通。
8.根据权利要求6所述的高浓度带色污水处理系统，其特征在于，所述反应器本体包括沿污水运动方向依次设置的第一分段和第二分段，所述超声波发生器包括分别布置于所述第一分段和第二分段内的第一超声波发生器和第二超声波发生器，所述第二超声波发生器包括沿所述第二分段长度方向布置的多个超声波发生组件，每个所述超声波发生组件均包括沿所述第二分段内壁呈环状布置的多个超声波发生部。
9.一种高浓度带色污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤，
(1)将污水过滤沉淀后进行水解酸化处理;
(2)将水解酸化处理后的污水进行厌氧发酵处理;
(3)将厌氧发酵处理后的含有甲烷的厌氧污泥与污水的混合物通过射流孔喷射出来，调节喷射的速度及高度使反应液面的含氧量为0～0.5mg/L;
(4)收集喷射后的固液混合物，沉淀;
(5)将沉淀后的上清液一部分加入步骤(1)的水解酸化处理工艺中、另一部分通过曝气生物膜法处理，将沉淀后的污泥通过周期循环活性污泥法或序批式活性污泥法进行处理;
(6)将曝气生物膜法处理后的污水进行光催化氧化处理。
10.根据权利要求9所述的高浓度带色污水处理方法，其特征在于，所述光催化氧化处理包括如下步骤：
(1)将污水经过自冲洗过滤器循环过滤，至污水浊度不高于10mg/L;
(2)向过滤后的污水中加入氧化剂并进行超声波预处理，预处理后在紫外光下进行催化氧化;
(3)在光催化氧化过程中对发射紫外光的紫外灯管外的污水进行超声波处理。
说明书
高浓度带色污水处理系统及方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术，尤其是涉及一种高浓度带色污水处理系统及方法。
背景技术
常规的厌氧污泥反应器有UASB、EGSB、IC等，其废水处理原理基本为，待处理的污水被尽可能均匀的引入反应器，进入反应器内的污水与颗粒状或絮状污泥接触发生反应，反应产生的部分沼气(主要为甲烷和二氧化碳)附着于污泥上，随着沼气向上运动，并撞击三相分离器实现固、液、气的三相分离。经过厌氧污泥反应器处理后的污水与污泥的混合物一般通过SBR反应器进行氨氮处理。
但是，对于高浓度带色污水的实际处理过程中，一方面厌氧污泥反应器之前需要通过水解酸化处理，而水解酸化处理易导致污水酸性较高，从而抑制厌氧污泥反应器甲烷菌的生长，不利于厌氧污泥反应器中污水的处理效率的提高，继而导致整体处理效率降低，虽然可通过在水解酸化处理过程中进行pH值调节降低酸性解决，但是易导致生产成本的增加，不利于污水处理成本的降低;另一方面经过SBR反应器处理后的污水依然存在有机物未处理完全的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种高浓度带色污水处理系统及方法，其可一方面可实现对污水的甲烷化、氨氮化和氧化处理，其可通过氧化处理形成的亚硝酸盐进行水解酸化前的污水进行预处理，从而避免了酸化处理的污水酸性过高;另一方面其处理后的有机物含量低。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案一方面提供一种高浓度带色污水处理系统，包括，
一水解酸化装置，其包括水解酸化池、盖设于所述水解酸化池上端开口的第一沉淀池、设置于所述第一沉淀池内的第一溢水堰、及连通所述第一溢水堰和所述水解酸化池的溢水管;
一厌氧反应器，其包括一与所述水解酸化池连接的筒体、设于所述筒体顶部的三相分离器、及驱动所述筒体内混合液循环流动的内循环装置;
一污泥处理装置，其包括第二沉淀池、设于所述第二沉淀池内的第二溢水堰、连接所述第二沉淀池和所述筒体的进水管、及一用于检测所述第二沉淀池内液面溶氧量的溶氧仪;
与所述第二沉淀池连接的活性污泥反应器;
与所述第二溢水堰连接的曝气生物滤池;及
一与所述曝气生物滤池连接的光催化氧化反应器;
其中，所述第二溢水堰通过一回流管与所述水解酸化池连通，所述进水管上设置有射流孔和控制所述射流孔内混合液喷射速度和喷射高度的调节阀。
优选的，所述进水管包括竖直设置于所述第二沉淀池内的射流管及连接所述射流管与所述筒体的连接管，所述射流孔设置于所述射流管上。
优选的，所述三相分离器包括集气罩、沉淀室、排水管、排气室和反射板，所述集气罩外缘与所述筒体顶部开口端配合连接，所述沉淀室上端同轴连接于所述集气罩下表面、下端通过多个固定柱与所述反射板连接，且所述沉淀室内壁与集气罩之间形成沉淀空间、所述沉淀室外壁与所述集气罩之间形成集气空间，所述排水管一端与所述沉淀空间连通、另一端延伸至所述筒体外与所述进水管连接，所述排气室与所述集气空间连通。
优选的，所述内循环装置包括靠近筒体顶端设置的内循环进水管、靠近所述筒体底端设置的内循环出水管、驱动水流由所述内循环进水管向所述内循环出水管运动的内循环管道泵、及一控制所述内循环管道泵作间歇性驱动的控制器。
优选的，所述光催化氧化反应器包括与所述曝气生物滤池的出水端连接的筒状反应器本体、与所述反应器本体连接的氧化剂投掷机构、沿所述反应器本体长度方向布置于所述反应器本体内的灯管、及设于所述反应器本体内壁的超声波发生器。
优选的，所述高浓度带色污水处理系统包括一端与所述曝气生物滤池的出水端连接、另一端通过一三通阀与所述反应器本体连接的自冲洗过滤器，所述三通阀的一出水端通过一循环管道与所述自冲洗过滤器的进水端连接。
优选的，所述高浓度带色污水处理系统还包括一浊度控制部件，所述浊度控制部件包括配合设置于所述自冲洗过滤器内壁的发光体和光强度传感器、及一处理器，所述处理器包括信号采集电路、比较电路、三通阀驱动电路，所述信号采集电路用于采集所述光强度传感器感应所述发光体照射的光强度产生的电信号，所述比较电路用于判断所述电信号是否大于设定阈值，若大于设定阈值则启动三通阀驱动电路，所述三通阀驱动电路用于驱动三通阀使所述自冲洗过滤器和所述光催化氧化反应器连通。
优选的，所述反应器本体包括沿污水运动方向依次设置的第一分段和第二分段，所述超声波发生器包括分别布置于所述第一分段和第二分段内的第一超声波发生器和第二超声波发生器，所述第二超声波发生器包括沿所述第二分段长度方向布置的多个超声波发生组件，每个所述超声波发生组件均包括沿所述第二分段内壁呈环状布置的多个超声波发生部。
本发明另一方面还提供一种高浓度带色污水处理方法，包括如下步骤，
(1)将污水过滤沉淀后进行水解酸化处理;
(2)将水解酸化处理后的污水进行厌氧发酵处理;
(3)将厌氧发酵处理后的含有甲烷的厌氧污泥与污水的混合物通过射流孔喷射出来，调节喷射的速度及高度使反应液面的含氧量为0～0.5mg/L;
(4)收集喷射后的固液混合物，沉淀;
(5)将沉淀后的上清液一部分加入步骤(1)的水解酸化处理工艺中、另一部分通过曝气生物膜法处理，将沉淀后的污泥通过周期循环活性污泥法或序批式活性污泥法进行处理;
(6)将曝气生物膜法处理后的污水进行光催化氧化处理。
优选的，所述光催化氧化处理包括如下步骤：
(1)将污水经过自冲洗过滤器循环过滤，至污水浊度不高于10mg/L;
(2)向过滤后的污水中加入氧化剂并进行超声波预处理，预处理后在紫外光下进行催化氧化;
(3)在光催化氧化过程中对发射紫外光的紫外灯管外的污水进行超声波处理。
与现有技术相比，本发明通过在污泥处理装置上设置射流孔调节反应液面的溶氧量，保证反应产生亚硝酸盐，并将形成的亚硝酸盐回流至水解酸化池内，从而避免了酸化处理的污水酸性过高，且通过活性污泥反应器对反应后的污泥进行处理，且通过活性污泥反应器、曝气生物滤池及光催化氧化反应器分别对反应形成的污泥和污水进行处理，提高了污水处理效率和降解效率。